坐落在仙林校区的现代工程与应用科学学院大楼由美国知名的HDR设计公司设计，该公司曾为许多世界知名大学以及研究所设计过教学楼和实验室。主导此次设计的Brian先生介绍到，他们以“打造世界前十工学院”、“吸引顶尖人才”、“加强合作交流”、“尊重南京文化”“强调高科技是世界发展的未来”为设计宗旨，经过与南京大学校领导和现代工学院院领导的多次讨论，形成了此次的现代工学院大楼总体设计图和设计报告。
南京大学现代工程与应用科学学院大楼总共有六万平米，分为四个独立板块，分别用于学院四个系的教育科研，并通过长廊将各个系的建筑联系起来，以加强彼此的交流沟通。另外，考虑到南京夏季的高温天气和中国的建筑特征，还将在大楼中心建设一个中心庭院，供师生交流和休闲，并在其顶部加盖特殊材料制作的顶棚，已达到降温的目的。除此之外，为符合光学、材料等试验的防震等特殊要求，大楼还将建设一层地下实验室供南大师生研究使用