La centrale électrique est consommatrice de grands volumes de charbon, pour l'alimentation de ses chaudières, et de grands volumes d'eau, pour la fabrication de la vapeur nécessaire à faire tourner ses turbines, jumelées elles-mêmes aux alternateurs producteurs de courant électrique : les groupes turboalternateurs. Pour leur approvisionnement, l'emplacement à Chantenay est idéal : en bordure de fleuve, et directement lié à un embranchement ferroviaire de la ligne d'Orléans à Saint-Nazaire.

Grande halle  :

La grande halle, d'environ 35 mètres de large pour 100 mètres de long, est implantée parallèlement à la Loire. Elle est constituée d'une nef principale (salle des machines, dite des groupes turboalternateurs) de 4 étages flanquée de deux nefs en bas-côtés de 3 étages. L'occupation des bas-côtés est dissymétrique : le bas-côté nord (salles des tableaux électriques, des pupitres, des disjoncteurs) présente au premier étage une façade intérieure donnant sur nef menuisée et éclairée en second jour (étage des pupitres). Le bas-côté sud (salle des pompes) est fermé en façade aveugle sur l'intérieur. La structure métallique porteuse, constituée de poteaux en treillis acier boulonnés, sur des fondations en ciment armé, est, en façade, et en partie à l'intérieur, remplie et habillée de maçonnerie de brique. Les appuis de fenêtres sont principalement réalisés en pierre calcaire. Le pignon est formant façade (1912-1913) comporte 2 baies en plein cintre flanquant une baie rectangulaire surmontée d'un oculus. Le tout est divisé en deux étages. Le pignon ouest formant façade (fin des années 1930) comporte 2 baies en plein cintre flanquant une baie rectangulaire surmontée d'un oculus, dans la même logique que le pignon est. Ce pignon est similaire à celui érigé en 1912. Dans les années 1930, la halle est étendue par l'ajout de 5 travées supplémentaires. L'ensemble de cette extension donne à lire un volume cubique masquant la logique constructive de la nef et de ses bas-côtés. Les murs gouttereaux sont rythmés par la répétition des 17 travées : trois ouvertures par travées sur les 3 premiers niveaux, deux ouvertures pour le dernier niveau correspondant au gouttereau de la nef. Ils laissent apparaître la structure porteuse habillée de brique et donnent à distinguer les deux périodes de construction de l'édifice, malgré une continuité très forte du principe constructif et architectural. La nef des groupes turboalternateurs est couverte, sur fermes métalliques, de tuiles mécaniques sur lattis porteur bois continu peint de couleur claire en sous-face. Les bas-côtés sont couverts de verrières, les plaques de verre sont aujourd'hui peintes en sous-face et couverte en fibrociment ondulé en partie nord, la verrière en partie sud éclaire l'ensemble du bas-côté et donne sur la nef. Les escaliers en bout du bas-côté nord desservent les étages, ils sont à volées droites et paliers, les marches sont en acier larmé, les garde-corps en acier peint. Des vestiges de petits carreaux sont encore lisibles au sol dans les étages.

Chaufferie :

Au nefs construites en 1912-1913, des nefs supplémentaires, gagnant en hauteur, sont adjointes jusque dans les années 1940 (parties ouest détruites - 6 nefs encore en place en 2012). Leur structure est métallique, en remplissage de brique et parpaing, pour une couverture légère en partie transparente sur fermes métalliques. Le bâtiment comprend, pour le fonctionnement de la centrale électrique, des générateurs et des économiseurs mus par des chaudières alimentées au charbon. Les deux cheminées monumentales construites au sud de la chaufferie, ainsi que toutes celles qui émergeaient des couvertures des halles, et toutes les structures métalliques des pylônes de distribution de l'électricité produite, ont disparu du paysage du bas-Chantenay, qu'elles dominaient.

Chambre de décantation  :

Le bâtiment, encore en place, constituait, directement après la prise d'eau de Loire et pour son traitement, la chambre de décantation. Des collecteurs d'amenée d'eau souterrains transportaient l'eau traitée jusqu'à la salle des pompes et jusqu'au château d'eau. Celui-là servait de réserve en cas d'arrêt accidentel des pompes pour le refroidissement des circuits. La chambre de décantation sert aujourd'hui de lieu de stockage pour les nombreux modèles de pales de Fonderie Atlantique Industrie.

Appontement, parc à charbon, convoyeur à charbon :

Au bout d'un atterrissement, de 80 mètres environ, gagné sur la Loire depuis le milieu du XIXe siècle, l'appontement est construit en 1912 sur le principe de béton armé Hennebique sur un terrain battu de pieux. Il est encore en place en 2012. Une surface d'environ 6 000 m2 entre l'appontement et la chaufferie était utilisée comme parc à charbon. Le charbon était convoyé soit via un transporteur aérien (transbordeur) à structure métallique des péniches au parc, soit depuis l'embranchement ferré depuis le nord du site.

Annexes : bureaux, vestiaires ; halle nord :

Construites en 1912 comme bâtiments annexes aux bâtiments de production, les annexes accueillent toujours des vestiaires (Fonderie Atlantique Industrie) et des bureaux (Leroux & Lotz Technologies). Une halle, parallèle à la grande halle, de 20 mètres de large sur 75 mètres de long, a été construite dans les années 1960. Un pont roulant extérieur est installé entre la halle nord et la grande halle.