Il complesso dell’Arsenale si sviluppa su tre piani, scanditi da un ordine gigante di lesene doriche fasciate e binate che reggono una trabeazione anch’essa dorica, con triglifi nel fregio, e poggiano su un altro basamento bugnato, sviluppato per l’altezza del piano terreno dell’edificio. L’aspetto severo e “maschio” che ne risulta, d’obbligo per un’architettura militare, è rimarcato dalla presenza di otto padiglioni, collocati in corrispondenza degli angoli e in mezzeria delle quattro maniche, più elevati e leggermente sporgenti rispetto al filo di fabbricazione del complesso. In corrispondenza dell’angolo tra le vie dell’Arcivescovado e dell’Arsenale è posto l’ingresso monumentale, di gusto eclettico e dominato dalle statue che rappresentano le armi del Genio e dell’Artiglieria, che introduce a un atrio ottagonale e al sistema principale di scale.
Il complesso ha ospitato le Regie Scuole teoriche e pratiche di Artiglieria e Fortificazione, lì trasferite prima del 1781, il Museo di Artiglieria, le cui collezioni furono trasportate nel Mastio della Cittadella nel 1893, e il Laboratorio di precisione, istituito nel 1861 per verificare l’accuratezza dei calibri e sperimentare nuove armi. Danneggiato dai bombardamenti nel 1942-1943 e restaurato, l’Arsenale divenne quindi sede della Scuola d’Applicazione di Artiglieria e Genio Militare. Oggi ospita la Scuola Ufficiali dell’Esercito italiano e la Fondazione Filippo Burzio Torino.