Całość kompleksu gazowni (ul. Kasprzaka #25) została zaprojektowana w stylu neoromańskim [10]. Obiekty, zwłaszcza dwa nieczynne od lat zbiorniki na gaz, neogotycka wieża ciśnień i potężny komin są wpisane do rejestru zabytków i wraz z otaczającą je zielenią podlegają ochronie konserwatorskiej [10]. W 1900 roku oś gazowni stanowiła wewnętrzna aleja [1]. Zlokalizowane przy niej obiekty powstawały głównie w pierwszych latach istnienia zakładu i w większości prezentują formy architektury neoromańskiej i neogotyckiej, w typie niemieckiego Rohrbau, a także Rundbogenstil. Budynki były budowane na wystandaryzowanych planach, z wyrafinowaną ceglaną dekoracją, zgodne są z założeniami teorii architektury racjonalnej Jeana Nicolasa Duranda [20]. Na terenie zakładu zachowała się fragmentarycznie stara nawierzchnia z kocich łbów i bruk oraz dziewięć latarni gazowych [16], czteropalnikowych, ustawionych przed muzeum [20].

Po zakończeniu produkcji gazu miejskiego, poszczególne obiekty produkcyjne zaczęto przystosowywać do funkcji biurowej [5]. Dzisiaj teren gazowni należy do PGNiG S.A., mieści się tu także Muzeum Gazownictwa [16].

Działka usytuowana została na terenie tzw. rynny żoliborskiej, gdzie występują grunty organiczne z okresu interglacjału eemskiego, miąższości do kilkunastu metrów, czyli torfy, gytie, kreda jeziorna i łupki bitumiczne, zazębiające się z piaskami i mułami. Grunty zostały przykryte warstwą piasków o grubości kilku metrów. Pierwszy poziom wody gruntowej o zwierciadle swobodnym był na głębokości 3.3 metra. W piaskach pod gytiami znaleziono zwierciadło wody pod ciśnieniem [2].

Na listę zabytków w 1965 roku wpisano następujące obiekty kompleksu: wieżę ciśnień z 1900 roku, remizę straży pożarnej z 1900 roku, budynek biurowy koło wieży ciśnień z 1900 roku, oczyszczalnię I i II z lat 1886-1888, oczyszczalnię III i IV z lat 1888-1900, aparatownię i tłocznię gazu z lat 1886-1887, zbiornik gazu I z lat 1886-1888, zbiornik gazu II z 1900 roku i amoniakalnię (tzw. Fabrykę Chemiczną) z 1892 roku. Listę uzupełniono w 2005 roku o budynek z wagą koksu z 1900 roku, fenolownię z lat 1886-1888, portiernię z lat 1902-1939, magazyn centralny z lat 1886-1888, warsztat z 1900 roku, naftalenownię z 1900 roku, budynek administracyjny z 1926 roku, benzolownię z 1926 roku, kalorymetr z 1900 roku, centralę elektryczną z lat 1912-1923, stajnię i powozownię z lat 1886-1888 oraz trzy domy mieszkalne z lat 1886-1888 [17].

Domy mieszkalne i dyrektora oraz budynek biurowy

Budynek mieszkalny zachodni budowany był w kilku etapach (1900-1914) i składa się z czterech widocznych segmentów. Ma architekturę naśladującą rozwiązania obronne: machikuły, kroksztyny, krenelaż. Zachowały się stolarka okienna i drzwiowa, posadzka terakotowa, balustrada na klatce, kute kraty w podpiwniczeniu, krata okna w elewacji bocznej, przy narożu elewacji kuty wspornik na latarnię. Drugi budynek mieszkalny powstał około 1900 roku. Składa się z dwóch segmentów. Zachowały się elementy kute (balustrady), secesyjna stolarka drzwiowa, płytki klatki schodowej, balustrada schodów. Dom dyrektora również powstał w 1900 roku. Pierwotnie obiekt kryty był wysokim, dwuspadowym dachem (spalił się w 1939 roku). Obecnie jest to dość skromny, parterowy budynek z wejściem do ulicy. Na jego tyłach jest ogród, na do którego można wejść przez drewnianą werandę, nawiązującą do architektury szwajcarskiej [20].

Budynek biurowy powstał przed 1900 rokiem. Posiadał bogatą dekorację ceglaną, pasy arkad i okien. W elewacjach bocznych umieszczono bogate krenelaże-attyki i sterczyny [20].

Wozownia, oczyszczalnie, aparatownia i tłocznia

Wozownia znajdowała się na tyłach domu dyrektora, w rogu posesji. Pierwotną funkcję można poznać po zachowanych wielkich wrotach drewnianych. Budynek Odsiarczalni systemu III z 1900 roku miał powtarzalną elewację, z charakterystycznym bogatym ceglanym detalem. Budynek Aparatowni Pomiarowej, wybudowany w latach 1886-188 zachował się w zasadzie w niezmienionym stanie. Ma ceglaną dekorację, ciekawy dach, żaluzje fabryczne i odkrytą więźbę dachową. Połączony był z budynkiem Tłoczni Gazu (obiekt był rozbudowany w latach 1930 i 1955) i zaadaptowany na potrzeby sali konferencyjnej i Muzeum Gazownictwa. Budynek Odsiarczalni systemu I i II wybudowany został w 1887 roku, jako jeden z pierwszych budynków, jakie powstały. Ma bryłę bazyliki: środkową wysoką część i aneksy po bokach; jedenastoosiową elewację dekorowaną ceglanym detalem, min. fryzem arkadkowym. Tylna elewacja posiada okulusy z 1930 roku [20].

Wieża ciśnień i remiza

Wieża ciśnień i budynek Remizy Strażackiej z 1900 roku to to druga wieża ciśnień na terenie gazowni (pierwsza powstała w 1888 roku) i jedyna zachowana. Powstała na planie kwadratu, sześciokondygnacyjna, formą nawiązuje do wieży zamkowej. Posiada szkarpy narożne, półkoliste okna ostatniej kondygnacji, krenelaż, portale neoromańskie. Do wieży przylega dobudówka remizy [20].

Kotłownia i piecownie

Centralna Kotłownia została zbudowana około 1925 roku i miała konstrukcję szkieletu stalowego wypełnionego cegłą. W środku znajdowały się cztery kotły wodnorurkowe, które zastąpiły pięć wcześniejszych pieców rozrzuconych po całym terenie gazowni. Przy kotłowni postawiono komin. Analogicznie jak kotłownia zbudowane były obie niezachowane piecownie I oraz II [20].

Fabryka Chemiczna

Budynek Amoniakalni nazywany był Fabryką Chemiczną. Powstał w latach 1892-1893. Obiekt rozbudowano w latach 20-tych XX wieku, kiedy przy centralnej części podniesiono aneksy boczne. Elewacja w części górnej ma trzy okna, z których najwyższe jest środkowe (typowy podział bazylikowy) [20].

Magazyny

Magazyn Centralny powstał w 1900 roku, w 1929 roku został skrócony od zachodu o prawie sześć metrów z powodu budowy bocznicy kolejowej. Obecnie budynek ma czternaście przęseł. Elewację od zachodu ma odtworzoną i uproszczoną. Budynek nakryty jest dachem żelbetowym, łupinowym, który ma 14 segmentów. Drugi Magazyn z 1900 roku pierwotnie był bardzo duży. W 1947 roku w dużej części został rozebrany. Obecnie to skromny obiekt na planie węgielnicy, parterowy, z nowymi, wtórnie przebitymi oknami. Obok magazynu drugiego znajdował się niewielki, parterowy budynek elektrowni. Magazyn nr 59 został wzniesiony w latach 30-tych XX wieku przy pierwszym zbiorniku na gaz. Ślepe ściany mają ślady po kulach z II wojny światowej [20].

Tablica pamiątkowa

Pamięci ofiar wojny wśród pracowników poświęcona została tablica pamiątkowa, wmurowana w ścianę budynku wieży ciśnień. Wymieniono na niej 57 nazwisk pracowników Gazowni.

Zbiorniki gazu

Okrągłe obudowy na zbiorniki gazu z czerwonej cegły ozdobione rzędami okien znajdują się na tyłach gazowni, przy ul. Prądzyńskiego. Do lat 70-tych XX wieku mieściły się w nich metalowe zbiorniki na gaz [9]. Zwane są czasem warszawskim Koloseum. Zachodni (wyższy) wybudowany został w 1886 roku i pierwotnie miał dwie kondygnacje. Został podwyższony w 1912 roku. Wschodni powstał w 1900 roku i od początku miał trzy kondygnacje. Istnieją także fundamenty po trzecim zbiorniku gazu. Rotundy posiadają dekorację neoromańską [16]: artykulacja półkolistymi arkadami, fryz arkadowy, szkarpy ze sterczynami [20].

W latach 90-tych XX wieku zamierzano przeznaczyć zbiorniki na Muzeum Powstania Warszawskiego [16]. Andrzej Wajda chciał tu umieścić warszawską kamienicę, wokół której widzowie mieli oglądać sceny rodzajowe z walczącej Warszawy [18]. W 1991 roku zbiorniki zostały przekazane Fundacji Wystawa Warszawa Walczy 1939-1945 na zasadach użytkowania wieczystego na 99 lat [19]. Ta odsprzedała ją w 1996 roku prywatnemu właścicielowi [9] Marcinowi Biernackiemu. Biznesmen miał budować tu lofty i biura, co również się nie powiodło [18]. Ostatecznie obie rotundy znajdują się poza terenem Gazowni [14]. Raport z 2015 roku ujawnił szereg nieprawidłowości. Użytkownik wieczysty miał zadbać o budynki i wyremontować je. Ponieważ zbiorniki na gaz są niezagospodarowane, zaniedbane i zdegradowane, Urząd Miasta Warszawy wystąpił w 2017 roku na drogę sądową o odzyskanie mienia [19].

W 1862 roku wiódł w tym miejscu niewielki kanał wśród pól.

Dziewiętnastowieczna Warszawa, to miasto lamp olejowych. W 1856 roku istniejący od kilku lat Komitet Gazowy podpisał umowę z Niemieckim Kontynentalnym Towarzystwem Gazowym w Dessau na udzielenie 25-letniej koncesji na budowę i eksploatację gazowni. W 1856 roku powstał zakład przy ul. Ludnej (jedna z trzech ówczesnych gazowni w Polsce [2]). Po powstaniu styczniowym zaczęło wzrastać zapotrzebowanie na gaz i firma z Dessau wybrała niezagospodarowany teren na Woli, nieopodal linii kolejowej. W latach 1886-1888 powstały przemysłowe gmachy z czerwonej cegły i uroczyście otwarto Zakład Gazowy Nr 2 (zwany fabryką gazu na Czystem [10]), który kilkanaście miesięcy później przejął 48% całkowitej produkcji gazu dla Warszawy [1]. Zakład składał się z gmachu Aparatowni Pomiarowej, gmachu Odsiarczalni Systemu I i II oraz nieistniejących dziś kotłowni z kominem i piecowni. Na terenie zbudowano też wieżę ciśnień, po kilku latach zastąpioną wyższą [20].

Ul. Kasprzaka (do 1950 roku ul. Dworska) została wytyczona pod koniec XIX wieku w związku z budową gazowni. W 1913 roku dotarły tutaj tramwaje [13].

Od strony ul. Dworskiej na początku XX wieku zbudowano domy mieszkalne, w tym Dom Dyrektora. W latach 1886-1900 wybudowano olbrzymie obudowy na zbiorniki gazu od strony ul. Prądzyńskiego [16]. Za nimi usytuowano budynki gazometru oraz destylarni [10]. Od 1892 roku znajdowała się przy gazowni fabryka chemiczna [4], przerabiająca produkty gazowni [8], m.in. smołę na koks i produkującą wodę amoniakalną. Na początku XX wieku dodano nowe zabudowania Fabryki Chemicznej, drugi zbiornik na gaz, dodatkowe kotłownie oraz budynki mieszkalne dla pracowników wzdłuż ul. Dworskiej. W latach 1911-1912 podwyższono o dwie kondygnacje starszy ze zbiorników. W 1912 roku w dwóch piecowniach zamontowano piece pionowo-retorowe systemu Bueba [20]. Podczas I wojny światowej gazownie nie doznały uszczerbku [8].

Na początku XX wieku w gazowni działało 48 pieców, a w ciągu doby produkowano 140 tysięcy m3 gazu [1]. W warszawskiej gazowni zatrudnionych było 1200 pracowników, w tym 150 latarników, którzy codziennie zapalali i gasili lampy uliczne. Po uruchomieniu gazowni przedłużono porozumienie na dalszych 20 lat. Gazownia na Woli początkowo służyła sieci oświetleniowej miasta, jednak z każdym rokiem przybywało jej użytkowników prywatnych [11].

Po I wojnie światowej miedzy Towarzystwem a Magistratem zaczął narastać konflikt. Miasto zarzucało przedsiębiorstwu stosowanie monopolistycznej polityki i wysokich cen, a także niewystarczające oświetlenie ulic. Spór doprowadził do ustanowienia w 1925 roku przymusowego zarządu państwowego [20]. W 1925 (1929 [2]) roku zakłady zostały przekazane gminie jako Gazownia Miejska m. st. Warszawy i poddane modernizacji [8]. W 1928 roku Gazownia Miejska dostarczała gaz dla 92 tysięcy odbiorców prywatnych, przedsiębiorstw i instytucji oraz oświetlała 6464 stołeczne latarnie [1].

Zbudowano nową Kotłownię Centralną [20]. Do 1930 roku wzniesiono gmach nowej Piecowni, która miała pracować w trybie ciągłym. Nieistniejący dziś gmach konstrukcji szkieletowej składał się z siedmiu kondygnacji z elewacją od strony zachodniej wypełnioną oknami wstęgowymi oraz dużymi prostokątnymi na poszczególnych kondygnacjach. Po zakończeniu budowy Piecowni, wolska gazownia posiadała cztery baterie po pięć w każdej o ruchu periodycznym i tę jedną 6-piecową baterię o ruchu ciągłym. W ciągu doby produkowano tam łącznie 240 tysięcy m3 gazu. Stan ten nie zmienił się do wybuchu II wojny światowej [1]. W 1928 roku gaz dostarczano do 6464 latarni, przechodził on też przez 91919 gazomierzy w lokalach publicznych i prywatnych. Oświetlenie miasta uruchamiane było impulsem ciśnieniowym, więc niepotrzebna stała się już praca latarników. Produkcja w Fabryce Chemicznej wzbogaciła się o fenol krystaliczny, lakier do żelaza, naftę surową i oczyszczoną, benzol, oleje techniczne, kwas karbolowy, lizol, naftalinę oraz różnego typu smoły i amoniaki [20].

Rozbudowano aparaturę oczyszczającą gaz. Wzniesione na ten cel budynki m. in. Benzolownia z 1927 roku oraz Laboratorium i Stacja Doświadczalna z 1928 roku wyróżniały się modernistyczną architekturą i tynkowanymi elewacjami [20].

We wrześniu 1939 roku znaczna część zabudowań Warszawskiej Gazowni uległa zniszczeniu [1]. Spalone zostały zbiorniki gazu, Naftalenownia, składy olejów i Dom Dyrektora [20]. Na teren gazowni wkrótce wkroczyli Niemcy przejmując kontrolę nad zakładem. W październiku podjęte zostały działania mające na celu wznowienie produkcji, jednak władze okupacyjne nie były zainteresowane odbudową zniszczonych gmachów. Na terenie gazowni w trakcie wojny miały miejsce liczne akcje sabotażowe, działała tutaj także podziemna organizacja mająca na celu pomoc Żydom z warszawskiego getta [1]. Zostały tu zorganizowane trzy plutony saperskie, złożone z młodych pracowników Gazowni, wyposażone w broń i amunicję, które dołączyły do jednostek powstańczych [6].

Na początku wybuchu Powstania Warszawskiego gazownia funkcjonowała normalnie [1]. Wielu uciekających przed hitlerowcami skryło się na terenie gazowni. 8 sierpnia 1944 roku na teren zakładu wpadł oddział SS-manów, ogłaszając, że w przeciągu 20 minut wszyscy muszą opuścić teren gazowni. Na szczęście został odwołany do innej akcji [2].

8 września 1944 roku pocisk artyleryjski trafił w zbiornik, w którym zgromadzonych było 23 tysiące metrów sześciennych gazu. Na szczęście nie nastąpił wybuch, lecz gaz zapalił się tworząc jeden wielki płomień. Następnego dnia Gazownia zatrzymała produkcję i zamknęła dopływ gazu do miasta. Pod koniec września został zniszczony drugi, pusty zbiornik. Codzienne bombardowania powodowały pożary budynków mieszkalnych i biurowych, płoną składy koksu i węgla [2]. 22 września przyszedł rozkaz o unieruchomieniu zakładu, a pracownicy wraz z rodzinami zostali wywiezieni z Warszawy. Na terenie gazowni pozostała grupa trzydziestu pracowników do obsługi kotłów gazowych i pomp, które były wykorzystywane w urządzonej przez wojsko niemieckie łaźni i komorze dezynfekcyjnej. Niemcy zdemontowali i wywieźli urządzenia gazowni. Część wyposażenia, między innymi biblioteka, została przez Polaków ukryta [2]. Teren gazowni na Woli zaminowano, nigdy jednak nie doszło do detonacji [1].

Po wyzwoleniu Warszawy w kotłowni centralnej znaleziono pudło mieszczące 18 min. W czasie poszukiwań saperzy odnaleźli ich 17. Osiemnasta mina nie została nigdy odnaleziona [2]. Po zakończeniu wojny budynki Warszawskiej Gazowni były bardzo złym stanie. Dodatkowo, na skutek srogiej zimy w 1945 roku, mróz rozsadził pompy wodne, ekonomizery i kompresory gazowe [1].

Częściową produkcję uruchomiono już w lipcu 1945 roku, a odbudowa zniszczeń trwała do 1950 roku [7], kiedy miasto przekazało gazownię państwu (Centralnemu Zarządowi Gazownictwa), jako Zakłady Gazownictwa Okręgu Warszawskiego [8]. Uruchomiono produkcję gazu wodnego, doprowadzono gaz ziemny z Podkarpacia (1951 rok) oraz gaz koksowniczy ze Śląska (1961 rok). Gazy mieszano i pod nazwą gazu miejskiego przesyłano do odbiorców w mieście [7].

W 1959 roku została uruchomiona nowa stacja generatorów dwugazu typu VIAG [8] i odsiarczalnia o wydajności 360 tysięcy metrów sześciennych na dobę oraz zbiornik gazu typu mokrego o pojemności 40 tysięcy metrów sześciennych. W kolejnych latach powstały płuczki amoniakalne [1].

W 1970 (1978 [20]) roku gazownia zakończyła produkcję gazu z węgla (piecownia Glover-West została wygaszona [1]). Do 1978 roku wytwarzany był gaz miejski. Od 1978 roku w Warszawie dostarczany jest tylko gaz ziemny [3]. Zakład na Woli stał się jedynie stacją przesyłową i magazynem. Obiekty zaadaptowano do nowych funkcji, głównie biurowych [20].

Uroczyste otwarcie Izby Pamięci nastąpiło w 1977 roku w najstarszym budynku Aparatowni Pomiarowej i Tłoczni Gazu i wiązało się z upamiętnieniem 120 lat gazowni [5]. W 1978 roku otworzono w jej miejscu Muzeum Gazownictwa [1].

W filmie Aria dla Atlety pod koniec lat 70-tych XX wieku w jednym ze zbiorników nakręcono scenę walki na Mistrzostwach Świata [18].

W 1995 roku zakończono przebudowę dawnego budynku zmiękczalni wody na potrzeby Laboratorium Pomiarowo-Badawczego [12].

Pod koniec XX wieku pracowni architektonicznej H.T.T. Spółka z o.o. powstał projekt budynku Centrum Dyspozycyjnego Krajowej Dyspozycji Gazem, umieszczonego w zachodniej części gazowni. Architekci Zygmunt Hofman i Witold Thumenas zaprojektowali budynek o czterech kondygnacjach naziemnych (20.2 metra) i jednej kondygnacji podziemnej oraz kondygnacji technicznej na dachu. Powierzchnia użytkowa wyniosła 5812 m2. Konstrukcję żelbetową opracowali Jerzy Błażeczek i Jacek Andrzejewski z biura BWL. Uwzględniono przestrzeń przeznaczoną na rekreację i odnowę biologiczną (siłownia, natryski) osób zatrudnionych w budynku [2].

Większość budynków gazowni została wpisana została pod numerem A-482 do rejestru zabytków w 2005 roku. Uzupełniło to wpis z 1975 roku (o numerze 884) [17].