L’observatoire de Lausanne se compose de trois bâtiments.
Le bâtiment principal abrite la salle de réunion d’une quarantaine de places, l’horloge astronomique et la bibliothèque. Un escalier permet d’accéder à la coupole de 5 mètres de diamètre ou se tiennent les soirées d’observations. L’instrument principal est un télescope Meade de 400mm de diamètre. Un instrument mobile de même diamètre est installé à l’extérieur lors de fortes affluences ou pour compléter les possibilités d’observations.
Le pavillon Walsch, petit bâtiment dont le toit coulisse en deux parties, est dédié à l’observation du Soleil. Il est équipé d’une lunette Zeiss datant de 1930, entièrement restaurée, et d’une lunette permettant l’observation en H-alpha.
La coupole Sud, quant à elle, abrite un télescope Celestron de 355 mm et une lunette Takahashi de 128 mm de diamètre.