Clădirea sinagogii este aliniată la linia roşie a străzii. Are un plan aproape pătrat, cu planimetria tradiţională pentru clădirile de cult iudaic: încăperea principală de rugăciuni ocupa întreg spaţiu interior. Deasupra părţii de nord a fost ridicat pe stâlpi locul pentru femei, unde se ajungea de pe o scară laterală. Printr-un culoar lateral din stradă, se ajungea în curtea din spatele clădirii, de unde avea loc intrarea în sinagogă, orientată spre nişa cu Tora. Nişa se afla în grosimea peretelui faţadei principale, care a fost întărită din exterior printr-un rezalit. Interiorul a fost modificat, folosit pentru Uzina experimentală a AŞ a RM. Sub sala de rugăciuni se află un subsol utilizat, cu intrările din culoarul lateral.
Faţada are o compoziţie simetrică, cu aspect de clădire cu destinaţie obştească. Etajul este ridicat pe un demisol masiv care corespunde subsolului, cu trei goluri de ferestre de aerisire şi iluminare în arc în plin cintru. Etajul are patru axe de goluri de ferestre în arc în plin cintru, amplasate simetric câte două de o parte şi alta a rezalitului central, încununat de un atic. Colţurile clădirii sunt cu pilaştri, faţada fiind dominată de o cornişă susţinută de console alungite.
