Le bâtiment se composait d'un seul vaisseau de 20m de large sur 34 de long. Les murs de la halle étaient en pierre de taille et en briques. L'alternance pierre-brique développait plusieurs jeux de couleurs, plus discrets sur les murs que sur les façades. Lumineuse, la halle présentait de nombreuses ouvertures assez diverses : les murs de l'édifice étaient percés par quatre grandes entrées surmontées d'une baie en plein-cintre, les façades occidentale et orientale recevaient une série de petites arcades de formes et de tailles différentes, enfin seize grandes baies rectangulaires rythmaient les murs nord et sud. La toiture en ardoise à deux pans supportait une surélévation de combles brisés. La halle aux grains de Lannemezan était un bâtiment-signal par sa hauteur, sa massivité. Pour accompagner la visibilité et l'importance de l'édifice une horloge coiffée d'un clocheton était placée sur le contrefort nord de la façade occidentale. La halle était une construction assez éclectique : l'architecte I. Bonnemaison s'était inspiré d'un plan type Baltard en dessinant la toiture. Cependant, l'acier n'était que très peu utilisé sur l'ensemble du bâti puisque la brique et la pierre étaient préférées. Des références romanes (les baies géminées de la façade occidentale) ou néo-classiques (l'ordre et la symétrie dans l'architecture, l'usage de référents antiques : entablements, corniches, pilastres, etc.) contribuaient également à l'éclectisme de la halle de Lannemezan.