深水埔公立醫局樓高兩層，主要為混凝土鋼筋結構。雖然它只是一間醫局，但也不可忽視其建築美學。深水埔公立醫局展現了英國殖民地建築風格和二十世紀初期現代建築理念結合的例子。在經歷鼠疫肆虐以前，醫療人員認為保持空氣流通可以減低傳染病的機會。因此，香港早期的建築大多都注重寬闊的室內環境和大型窗戶，令陽光可以直接照射室內。而醫局正正採用了此建築特點。
深水埔公立醫局屬於現代裝飾藝術派建築，這類型的建築大多重視優雅的裝飾和典雅的外表。醫局亦是香港華人建築師最早嘗試這種建築風格的大樓。建築的入口有富裝飾性的設計，兩邊設有壁柱，上方亦有以抽象的螺旋圖形作點綴。門窗上裝上了由幾何圖形組成的金屬格柵。建築六條的支柱上均有飾以對稱的日輝和幾何圖案，欄杆更有以綠色釉面陶瓷代表竹子。