ตึกหลังนี้ตั้งอยู่ด้านทิศเหนือของตึกไทยคู่ฟ้า หันหน้าไปทางทิศตะวันออกและอยู่ในแนวเดียวกับตึกไทยคู่ฟ้าเป็นตึกชั้นเดียว ยกพื้นสูงประมาณ 1 เมตร มี 2 หลังคู่ขนานกันไปทางด้านหลัง มีลานหินอ่อนสี่เหลี่ยมและน้ำพุระหว่างสองตึก มีระเบียงรอบเดินถึงกันได้
เนื่องจากตึกสันติไมตรีเป็นตึก 2 หลัง คู่กันดังกล่าว จึงเรียกตึกที่อยู่ด้านทิศตะวันออกว่า "ตึกสันติไมตรีหลังนอก" ส่วนหลัง ที่อยู่ทิศตะวันตก เรียกว่า "ตึกสันติไมตรีหลังใน"
ตึกสันติไมตรีหลังนอก
สร้างขึ้น เมื่อ พ.ศ. 2497 สมัย จอมพล ป. พิบูลสงคราม เป็นนายกรัฐมนตรี สถาปนิก คือ ม.ล. ปุ่ม มาลากุล ลักษณะสถาปัตยกรรมและศิลปะการตกแต่งเลียนแบบตึกไทยคู่ฟ้า ตึกหลังนี้แบ่งเป็นห้องรับรองใหญ่ 1 ห้อง ห้องรับรองเล็ก 1 ห้อง ห้องพักรอของนักแสดงและนักดนตรี 1 ห้อง และห้องควบคุมแสงเสียงหลังเวที
วัตถุประสงค์ของตึกสันติไมตรีก็เพื่อใช้ในงานราชการอเนกประสงค์ เช่น งานเลี้ยงรับรองแขกต่างประเทศที่สำคัญ พิธีมอบ เครื่องราชอิสริยาภรณ์ พิธีมอบรางวัล เป็นสถานที่ประชุมและจัดสัมมนา รวมทั้งเป็นสถานที่รับแขกภายในประเทศจำนวนมากที่ขอเข้าพบ เช่น นักเรียน นักศึกษา ข้าราชการ กำนัน ผู้ใหญ่บ้าน และกลุ่มบุคคลอื่น ๆ และที่ห้องนี้สมัยรัฐบาล พลเอก เปรม ติณสูลานนท์ เป็นนายกรัฐมนตรี ได้จัดให้เป็นห้องสำหรับนายกรัฐมนตรีพบและให้สัมภาษณ์ผู้แทนสื่อมวลชน
ตึกสันติไมตรีหลังใน
สร้างขึ้นในสมัยที่ จอมพล ถนอม กิตติขจร เป็นนายกรัฐมนตรี พันเอก จิระ ศิลปกนก เป็นสถาปนิก เนื่องจากห้องโถงที่ตึกไทยคู่ฟ้าคับแคบไม่พอเพียงกับการจัดงานใหญ่ จึงได้ให้มีการสร้างตึกเพิ่มขึ้นอีก 1 หลัง โดย ยึดรูปแบบแห่ง สถาปัตยกรรมและการตกแต่งของตึกไทยคู่ฟ้าเป็นหลัก ห้องโถงใหญ่ของตึกสันติไมตรีหลังในใช้จัดงานเลี้ยงรับรอง เมื่อมีการจัดประชุม สัมมนา พิธีมอบเครื่องราชอิสริยาภรณ์ พิธีมอบรางวัลฯ รวมทั้งเป็นห้องที่นายกรัฐมนตรี ให้สัมภาษณ์ และพบปะสื่อมวลชน ฯลฯ โดยใช้ต่อเนื่องกันกับตึกสันติไมตรีหลังนอก ส่วนด้านทิศใต้ของห้องโถง เป็นห้องสำหรับพักรับรองแขก เรียกว่า "ห้องรับรองสีฟ้า"
เพดานห้องมีลวดลายส่วนใหญ่เป็น สีฟ้า ที่ผนังห้องมีรูปภาพสีน้ำมันอยู่ 3 ภาพ คือ ภาพดนตรีเครื่องห้า ภาพเศียรอมนุษย์ และภาพคันฉ่อง ซึ่งวาดโดย จักรพันธุ์ โปษยะกฤษ ศิลปินผู้มีชื่อเสียงและฝีมือเยี่ยมของไทย ซึ่ง ม.ล. นวลผ่อง เสนาณรงค์ (ในขณะนั้นดำรงตำแหน่งระดับสูง และรับผิดชอบเรื่องสถานที่ ในทำเนียบรัฐบาล) ได้เป็นผู้ริเริ่มให้มีการเขียนภาพดังกล่าวขึ้น
