台灣糖業試驗所行政大樓即為日據時期之本館，樓高二層，中間入口採拱圈形式，內有精緻的玄關與大廳。由於興建之時已為一九三Ｏ年代，所以建築大部分以鋼筋混凝土所建，再以裝修處理之。除行政大樓之外，農藝系及化驗中心，均為日據時期之作，以拱圈為主要之表達元素。

建築特色 行政大樓為日據時期之本館，完工於1930年代，二層樓高，中央入口採拱圈形式，建築體多為鋼筋水泥所建，另外農藝系及化驗中心，均完工於日據時期，以拱圈為共同符號。
　　臺灣糖業博物館共有三間陳列室及一露天展示場，其主要之展覽內容有四大主題：
（一）有關臺灣糖業之歷史文物資料。
（二）臺糖公司主要單位機構及世界各產糖國家分布圖及我國砂糖外銷情形。
（三）臺灣糖業研究所之研究成果。
（四）各式蒸汽機關車與農業曳引機。

另外亦有由該館自行安排的不定期臨時性特展。該館之展覽內容有歷史類與自然科學類，比率大約各半，重要陳列品有孔明鼎、石磨子、試驗用結晶罐、早期小火車、貨客運票、早期之幫浦、蒸發罐、臺糖及臺研所早期出版之刊物、舊式糖廓模型、各種蒸汽機關車、各種曳引機，以及甘蔗採收機等早期採糖機器。