Khu điều tra xây dựng theo lối kiến trúc kiểu phương tây. Thực dân Pháp sử dụng làm nhà ở với diện tích 521,8m2. Sang thời Mỹ năm 1960 sử dụng làm khu điều tra, gồm 3 dãy nhà:

• Dãy nhà A còn gọi là phòng thường trực
• Dãy nhà B còn gọi là phòng hồ sơ lưu trữ
• Dãy nhà C còn gọi là phòng lấy cung và tra tấn. Ngoài ra còn có phòng biệt giam và nhà vệ sinh.

Khu điều tra là 1 bộ phận làm việc và lưu trữ hồ sơ hỏi cung. Tù nhân trước khi bị đưa vào một trại giam nào, sẽ được đưa vào đây để hỏi cung. Tùy theo mức độ nguy hiểm của người tù mà chuyển vào từng trại.

Cũng có trường hợp tù nhân ở các trại bị tình nghi có chuẩn bị bạo động hoặc có những hành động chóng lại cai ngục, bị chúng để ý cũng đưa về đây lấy cung. Nếu tù nhân nào tỏ ra ngoan cố thì bị bọn hỏi cung đánh đập và cho vào phòng biệt giam tạm thời.

Từ năm 1966 – 1970, khu điều tra thu hẹp lại thành Ban sưu tra.

Ngày 29/4/1979, di tích Khu điều tra đã được Bộ Văn hóa – Thông tin đã ra Quyết định số 54-VHTT.QĐ đặc cách công nhận Khu di tích đặc biệt quan trọng của Quốc gia. Ngày 10/5/2012 Thủ tướng Chính phủ ký Quyết định số 548/QĐ-TTg xếp hạng là Di tích Quốc gia đặc biệt.