El edificio que albergaría a la Aduana de Antofagasta fue proyectado y construido en 1867 por la firma arquitectónica Wetmare & Cía. de Valparaíso. Se trata de un edificio de dos pisos, con orientación hacia el mar y construido en forma de «U», abierto a un espacio central que constituye el patio de acceso y circulación; del centro nace una escalera que se bifurca hacia ambos lados, permitiendo el acceso al segundo piso, que en su totalidad es recorrido por un balcón o corredor.

El origen de esta construcción se remonta a las consecuencias territoriales y económicas de la Guerra del Pacífico y de las disputas por la soberanía entre Chile y Bolivia. En virtud del Tratado de Límites de 1866 que firmaron ambos países y que dejó a Chile con nuevas extensiones de tierra ricas en guano y minerales, se hizo necesario contar con un edificio estatal que regulara los tráficos de las extracciones y el pago de impuestos.

El edificio que posteriormente se convertiría en la Aduana se construyó de manera modular en el puerto de Valparaíso, siendo transportado por vía marítima al puerto de Mejillones en 1869, en donde albergó a la intendencia chilena hasta 1888. Ese año, se encargó del desarme, traslado y rearme del edificio, además de la construcción de los nuevos cimientos, ahora en Antofagasta, con el objetivo de que el mismo reemplazara al edificio de la antigua aduana boliviana, siniestrado en 1885 producto de un incendio. Antofagasta vivía por entonces el auge de la economía salitrera nacional, concentrándose en ella gran cantidad de materias primas y recursos, por lo que se consideró que la belleza de este edificio sería un aporte para la ciudad. Sus operaciones como recinto aduanero cesaron recién en 1966.

Los cimientos del edificio son de piedras de tipo graníticas. Los sobrecimientos, es decir, cielos, pisos, escalera de acceso, barandas, escuadras, puertas y ventanas son de pino oregón, madera muy usada en hacia fines del siglo XIX. Los muros están estructurados con pilares y diagonales de ese mismo material, y rellenos con tierra arcillosa mezclada con paja. La cubierta es de plancha acanalada de fierro galvanizado.

En términos estilísticos, la Aduana posee características propias del tipo de arquitectura de la costa norte que tuvo su más extensiva manifestación en el puerto de Iquique, influenciada por la inmigración británica en la zona. Se trata de una arquitectura en madera que se distingue por el uso de elementos tales como el balcón, la doble azotea, la balaustrada y las molduras. Este estilo corresponde al que floreció en Estados Unidos a fines del siglo XVIII y durante el siglo XIX, basado en el «Georgian», y que se extiende a diferentes lugares de América gracias a la inmigración, expresándose con variaciones de acuerdo a las condiciones locales.

Por la belleza de la construcción, la calidad de sus materiales y por lo representativo que resulta en tanto este edificio emblemático del control estatal de los nuevos territorios del norte, el Consejo de Monumentos Nacionales firmó su declaratoria en 1972. Cuatro años más tarde el edificio fue restaurado por el especialista Eduardo Muñoz González, y pasó a albergar las dependencias del Museo Regional de la Universidad del Norte, y las de la oficina regional del Servicio Nacional de Turismo.