Fachada de la actual Sede del Ateneo
El Ateneo se encuentra en el número 7 de la céntrica calle Orfila. Es obra del reconocido arquitecto Vicente Traver y Tomás. Antes de ser sede de la Docta Casa, lo fue e de Previsión Española y más tarde, de Emvisesa.
En su planta baja, el Ateneo cuenta con el patio central, el Salón de Actos, la Sala de Exposiciones Gonzalo Bilbao y su antesala, denominada ‘Antonio Milla’ en honor del reconocido pintor ateneísta, donde se hallan expuestas las obras que él ha donado al Ateneo; la sala de tertulia y lectura de prensa para socios y el patio trasero que lleva el nombre del ateneísta José María Izquierdo.
En la planta primera se hallan los despachos de Presidencia, Secretaría General, Tesorería, y Prensa y Protocolo, la Sala de Juntas y la sala de lectura denominada ‘Luis Cernuda’.
En la planta segunda se halla la Biblioteca del Ateneo, además de los despachos del personal de Biblioteca y el Aula Sales y Ferré.
Las primeras sedes
Anteriormente a la sede actual, el Ateneo desde su fundación ha ocupado varias sedes, en algunas de las cuales existen placas conmemorativas del paso del Ateneo por esos lugares.
En su fundación, en 1887, la sede del Ateneo se encontraba en el número 32 de la calle Albareda, el edificio actualmente es un bloque de viviendas. En ese lugar existe una placa que conmemora el centenario de la fundación del Ateneo en aquel lugar por Manuel Sales y Ferré. De la calle Albareda se 
trasladó durante un breve período de tiempo a la calle Santa María de Gracia. Posteriormente, en marzo de 1892, gracias a la gestión de Sales y Ferré, el Ateneo se traslada a un lugar más cómodo del que tenían anteriormente, a la calle Sierpes, 22.
Más tarde, el Ateneo se traslada a la calle Tetuán, 7. De esta sede se mantiene el escudo en la fachada, así como una placa en honor al ateneísta Blas Infante y a su Ideal Andaluz, que expuso y manifestó por primera vez en aquella Sede del Ateneo de Sevilla. Desde la calle Tetuán en el año 1999 se hizo el traslado a la actual sede en la calle Orfila.
