Le théâtre est construit dans l'axe du hall d'entrée du casino et se déploie dans une longue aile en profondeur. A son extrémité nord, c'est à dire au niveau de la scène, l'édifice est bordé par deux petits pavillons qui abritent les dépendances annexes et les loges des artistes. Ils bénéficient chacun d'un accès indépendant par deux petits escaliers maçonnés situés à leur extrémité nord Le haut vaisseau principal qui abrite la salle proprement dite est encadré par deux vaisseaux en appentis qui correspondent aux loges des spectateurs. Deux escalier droits symétriques en pierre permettent des accès latéraux à la salle, à l'est et à l'ouest.£Comme le reste du casino, le théâtre est construit en brique et pierre alternée et couvert par des toitures en ardoise à longs pans et croupe. Le vaisseau s'achève au nord par une travée droite, percée d'une triple arcade monumentale. La partie occupée par la salle de théâtre correspond à cinq travées, ponctuées de baies superposées en arc segmentaire en partie inférieure et d'oculus en partie haute. On retrouve cette division en cinq travées dans la disposition intérieure où les oculus correspondent à des grilles d'aération. Le théâtre communique avec le hall primitif par le biais de la cage d'escalier monumentale, au rez-de-chaussée pour la corbeille et par des portes percées dans le prolongement de la première volée pour les loges. La disposition intérieure du théâtre suit le plan d'un théâtre à l'italienne. Les piliers et colonnes qui imitent le marbre sont en réalité en fonte peinte et portent la marque du fondeur toulousain Christophe.