El edificio original de SMM fue diseñado por Miguel Fisac, arquitecto que recibió en 2003 el Premio Nacional de Arquitectura por el conjunto de su obra. 

El resto del edificio principal fue diseñado por Andrés Fernández Albalat, arquitecto que recibió la medalla Castelao en 1994.

Con posterioridad, nuevos edificios y estructuras se fueron añadiendo al edificio principal, haciendo de Santa María del Mar el Colegio que es hoy en día.

En la actualidad, Santa María del Mar dispone de las siguientes instalaciones principales:

• Edificio principal, dedicado a los cursos de Educación Primaria, ESO y Bachillerato. En este edificio se encuentran los laboratorios, la enfermería, las salas de entrevistas y la capilla del Colegio.
• Edificio de Infantil. Además de las aulas de cada grupo de alumnos, el edificio cuenta con oratorio, gimnasio, sala de descanso para los alumnos más pequeños, aula de ciencias experimentales, aula de música, aula de psicomotricidad, lavandería y espacios para entrevistas. En este edificio se encuentra el Salón de Actos del colegio. Al lado de este edificio está el Huerto de Toribio, un espacio donde los alumnos de esta etapa cultivan diferentes productos que luego llevan a casa.
• Edificio de comedores y biblioteca.
• Pabellón polideportivo.
• Patio cubierto multiusos.
• Pistas deportivas: campo de fútbol de césped artificial, pista de atletismo, dos canchas de baloncesto, dos canchas de minibasket, una cancha de voleibol, una cancha de futbito y una pista de hockey sobre patines.