La gare d'Issoire se compose d'un corps de bâtiment central d'un étage carré, à trois travées, jouxté par deux corps de bâtiments en rez-de-chaussée, non symétriques (respectivement 2 et 7 travées). Côté parvis, ce bâtiment central est couronné d'un fronton portant l'horloge de la gare. L'ensemble des bâtiments est en maçonnerie enduite, à l'exception des chaînes d'angle, corniches et encadrements d'ouvertures, qui sont en pierre de taille d'arkose. Toutes les ouvertures situées en rez-de-chaussée sont en arc plein cintre. Les toitures, à longs pans et croupes pour la partie centrale, et à longs pans allongés à pignon pour les côtés, est couverte de métal (zinc vraisemblablement).