La serre à proprement parler est adossée au sud-sud-est à un mur en moellon de calcaire enduit et délimitée par un muret en brique également à l'origine recouvert d'enduit. La structure en fer est apparente. Elle forme un vaisseau couvert d'un toit bombé. Les panneaux de verre ont presque tous disparu. Une cloison sépare ce qui devait être la serre chaude (située à droite, à proximité du système de chauffage) de la serre tempérée, par laquelle se fait l'accès. L'excroissance sur le côté droit abritait le système de chauffage à thermosiphon, dont il subsiste la cheminée et surtout les conduits qui servent de radiateurs à l'intérieur de la serre. Ce mode de chauffage des serres à partir de l'eau chaude s'impose progressivement en Angleterre et en France à partir du milieu du 19e siècle. Les ouvertures dans le mur de brique devaient permettre d'ajuster la température et l'humidité. Des claies pouvaient être déroulées sur les vitres afin de protéger les plantes d'un trop fort ensoleillement et d'une trop forte chaleur, ou au contraire d'éviter les pertes de chaleur par rayonnement nocturne, ce qui explique la présence d'une galerie sommitale. La verrière possède cinq ouvrants en partie supérieure.