長春園海晏堂為清代長春園西洋樓中最大之建築，位於方外觀以東，坐東朝西，上下共三十六間。
正面上層明間建門罩子一座，明顯三間，上安沖天欄桿代番花葫蘆頂一堂。南北次、稍各間石刻券口窗四座，又南北腋間各二間，為方亭式屋頂，前後石券花視窗四座，下層平台各二間。
上安露頂石欄桿各一堂，全部聚錦白玉石精刻石柱，牆隙處俱嵌五色琉璃番花，抹淺粉紅灰。其上頂蓋孔雀石綠色琉璃瓦，脊頂用五色番花攢頂各一件。
樓前左右疊落石梯，環抱噴水池。石梯兩旁噴水管六十四條，導水台六十個，水紋形泄水溝四道，明間兩柱間之台上石豹各一，口內噴水於溝內。池正中有蛤蜊一座，其上為輪轉水法，再上為二魚噴水。
池正中噴水台一座，兩邊八字石台各六，上坐銅雕各六尊，皆獸面人身，為十二生肖形，每時由一獸口中噴水，至正午則同時噴水。後樓上東西蓄水樓，中間蓄水池，池東西長八丈五尺五寸，南北寬一丈八尺五寸，深四尺九寸，可容水七千六百五十立方尺，池以錫板焊成。
東西蓄水樓內各有水井，以機吸水入池，樓下南北各有噴水池二座，八角形。樓東面有八折石梯可至平地，樓下磚砌地溝，俱通各噴水池，內安總銅管直徑三尺，最細直徑寸許，為東部總水源，其水供應遠瀛觀大水法及海晏堂等處噴水池。
