Die Villa Monrepos wurde mit seinen berühmt gewordenen Gärten 1860 und 1861 unter dem Beistand eines Pariser Architekten errichtet. Von der Villa Monrepos entstand zunächst der Westflügel, Ostflügel und Mittelteil folgten 1873. Eine Sternwarte wurde 1885 errichtet, die jedoch 1954 an eine astronomische Gesellschaft übergeben wurde. Heute beherbergt die Villa den Studiengang Landschaftsarchitektur der Hochschule RheinMain.

In Eduard von Lades Testament sind die weitere Verwendung von Park und Villa festgelegt: "Die Besitzung Monrepos, sowie die Gebäulichkeiten wie alle Gartenanlagen, sind stets in vorzüglichen Zustande zu erhalten, auch darf dieselbe weder ganz noch teilweise veräußert, noch der Charakter der Anlage wesentlich verändert werden."

Die Grundsteinlegung des sog. "Hauptgebäudes" erfolgte am 9. August 1871, die Eröffnung fand am 19. Oktober 1872 statt.

Heute wird das Gebäude für die Verwaltung der Forschungsanstalt Geisenheim und das Studentensekretariat der Hochschule RheinMain, Fachbereich Geisenheim genutzt.

Das "von Teng'sche Haus" wurde im Jahr 1870 angekauft und diente zunächst zu Bediensteten-Wohnungen. 1894 wurde unter Direktor  Prof. Wortmann hier die Hefereinzuchtstation eingerichtet, die dort bis Ende der 30er Jahre untergebracht war. Heute hat der Personalrat dort sein Büro.

1875 kam es zum Bau der ersten wissenschaftlichen Station, der Pflanzenphysiologischen Versuchsstation, die 1896 durch einen Anbau erweitert wurde. Bis 2009 war dort das Fachgebiet Mikrobiologie und Biochemie untergebracht.

1882 kam es zum Bau der Oenochemischen Versuchsstation, die 1897 durch den Anbau einer Baracke erweitert wurde. Heute beherbergt das Gebäude das Fachgebiet Betriebswirtschaft und Marktforschung.

Vor der Jahrhundertwende wurde die heutige Aula nach den speziellen Anforderungen der damaligen Abteilung Landschaftsgärtnerei und Gartenkunst für deren Unterricht gebaut. Ein Bildband von 1910 berichtet: "... wo wir, diesem auf der Nordseite gegenüberstehend, ein großes, eigenartiges Gebäude vorfinden, das einen einzigen, großen, mit einem wertvollen Projektionsapparat ausgestatteten Hör- und Zeichensaal umschließt. Dieser Saal, der 400 Personen bequem fassen kann, dient gleichzeitig als Aula; der Bau wurde im Jahre 1907-08 errichtet."

1900 wurde ein weiteres Internatsgebäude südlich der Bahn errichtet, das 60 Schüler aufnehmen konnte. Nach 20 Jahren entschloss man sich, auf ein Internat zu verzichten. Das Gebäude erfuhr eine vielfältige anderweitige Nutzung. Zur Zeit sind dort das Fachgebiet Technik sowie weitere Gästewohnungen untergebracht.

1903 kam es zum Ankauf des Weingutes Franz Jann und Söhne mit 31 Morgen Weinbergen. Es wurde drucxh die Abt. Weinbau und Kellerwirtschaft übernommen und für Lehr- und Versuchszwecke ausgebaut. Auch heute birgt es noch die Büros der Fachgebiete Weinbau und Kellerwirtschaft.

Die Pflanzenpathologische Versuchsstation wurde am 1. April 1900 gegründet. Am 1. Juli 1908 bezog die Abteilung das Gebäude.  Bis 2009 war das Fachgebiet Phytomedizin in dem Gebäude ansässig.

Das heutige Fachgebiet Obstbau ist im ehemaligen Dienstwohnhaus des Obstbauinspektors untergebracht. Das Gebäude wurde, wie auch die Pflanzenpathologische Versuchsstation, 1907-08 erbaut.

1890 wurde die erste Rebenveredelungsanstalt in Deutschland als Rebenveredlungsstation Geisenheim-Eibingen gegründet. 1926 wurde für die damalige Abteilung Rebenveredlung in der Lage "Decker", heute Eibinger Weg, ein Neubau erstellt.

1926/27 wurde das Hoehl'sche Anwesen an der Rüdesheimer Straße 28 käuflich erworben werden. Das Institut erhielt 1936/37 den Namen "Institut für Gemüse und Früchteverwertung".

Bis 2009 war das Fachgebiet Weinanalytik und Getränketechnologie vor Ort.

Im Jahr 1927 wurde das Haus südlich der Bahn an der Rüdesheimer Straße 22 für das Institut für Bodenkunde und Düngerlehre angekauft, das bis 2009 dort seine Büroräume hatte.

Am 1. April 1937 wurde die "Reichsrebenzüchtung" geschaffen und die Abteilung Rebenzüchtung schied aus dem Verband der Anstalt aus. 1938 wurde im Rahmen der Reichsrebenzüchtung das heutige Institutsgebäude mit umfangreichen technischen Einrichtungen als Neubau erstellt. Nach jahrelangen Verhandlungen konnte die "Reichsrebenzüchtung" wieder der Anstalt zugeführt werden.

Die Forschungsanstalt wechselte in die neue Ära nach 1972 mit dem sogenannten „Neuen Institutsgebäude”, in dem die gesamten gärtnerisch tätigen Fachgebiete Gemüse-, Obst- und Zierpflanzenbau einschließlich der Botanik untergebracht wurden. Ansonsten dominierte noch die alte Baumasse, mit Ausnahme der ebenfalls damals „neuen” Gewächshäuser für die Fachgebiete Gemüse- und Zierpflanzenbau.
Für die Lehre standen im Bereich des Pavillongebäudes drei neue Hörsäle zur Verfügung. Sehr bald wurde klar, dass angesichts steigender Studentenzahlen und sich ändernder Arbeitsfelder das gegenwärtige Raumangebot nicht mehr den Anforderungen moderner angewandter Forschung und Ausbildung entsprechen kann. Die Forderungen nach Änderung wurden deutlicher, und man begann über ein neues Raumprogramm nachzudenken. Dies wurde noch verstärkt durch die im ersten Staatsvertrag von 1976 eingegangene Verpflichtung des Landes Hessen, die Forschungsanstalt auch baulich zu sanieren. Die damals veranschlagten 10 Millionen DM erwiesen sich allerdings schon nach kurzer Zeit als zu gering angesetzt.

Ein erster und wesentlicher Schritt in der baulichen Entwicklung der Forschungsanstalt waren die Baumaßnahmen für die beiden Fachgebiete Weinbau und Kellerwirtschaft, die den ursprünglichen Standort Blaubachstraße sanierten und erweiterten. Nach vierjähriger Bauzeit und mit einem Kostenaufwand von rund 24 Mio. DM konnte 1987 ein Bau übergeben werden, der hinsichtlich seiner technischen Ausstattung Weltniveau in den oenologischen Bereichen aufweist und demzufolge für Forschung und Ausbildung beste Voraussetzungen bietet. Damit kann Geisenheim seine Spitzenstellung in diesen Feldern stärken und ausbauen.

In der Folge wurde dann begonnen, die Gewächshausanlagen, ebenfalls unverzichtbar für Forschung und Ausbildung in pflanzenbaulich ausgerichteten Fachrichtungen, zu erneuern. Die bestehenden Einrichtungen, auch wenn sie Ende der 60er Jahre neu erstellt worden waren, entsprachen in keiner Weise mehr den Anforderungen, die heute an solche Anlagen gestellt werden. Sowohl Ausbildung als auch Forschung drohten unter diesen Bedingungen ins Hintertreffen zu geraten. Die Neukonzeption der Gewächshäuser hatte zum Ziel, alle Gewächshauseinrichtungen am Standort Muttergarten zu konzentrieren. Planung und Realisierung nahmen fast zehn Jahre in Anspruch, denn es mussten immer wieder Neuentwicklungen in der Gewächshaustechnik berücksichtigt werden. So konnten nun im Jubiläumsjahr am 23. Juli ca. 6.000 m² Gewächshausfläche an die Fachgebiete Bodenkunde, Obstbau, Zierpflanzenbau und Technik übergeben werden. Abgeschlossen wird diese Maßnahme mit dem Bau des Gewächshauses für das Fachgebiet Phytomedizin, für das der Spatenstich am 10. September dieses Jahres erfolgt. Insgesamt werden in den gesamten Bauabschnitt mehr als 17 Mio. DM investiert.

Innerhalb dieser Baumaßnahme wurde zusätzlich das Technikum für Rebenveredlung mit einem Kostenaufwand von knapp 6 Mio. DM erstellt. Mit Kühl- und Vortreibräumen, sowie Demonstrations- und Übungslabors kann sowohl die
Forschung als auch die Ausbildung auf eine vorbildliche Infrastruktur zurückgreifen.

Im Jahre 1999 wurde ein neuer Baukomplex im Bereich Nordring/Hospitalstraße fertiggestellt, der die Zentralbibliothek, eine Mensa und zusätzliche neue Hörsäle umfasst. Damit konnten die Arbeitsbedingungen für Dozenten und Studierende wesentlich verbessert werden.

Ein essenzieller Bauabschnitt für die Forschungsanstalt Geisenheim ist die Konzentration der Laborinstitute in einem neuen vierteiligen Labortrakt, der gleichzeitig auch die notwendigen Übungslaboratorien für die Ausbildung beherbergt. Das Gebäude wurde im März 2009 eingeweiht.