As aula do curso de Matemática se concentram no Pavilhão de Aulas Teóricas (PAT), no Instituto de Educação (IE) – no caso da Licenciatura – e, principalmente, no Pavilhão Pythágoras, onde são desenvolvidas a maior parte das atividades de ensino do curso. Algumas aulas ocorrem ainda no Prédio Principal (P1), no Prédio do Instituto de Ciências Exatas (ICE) e nos Pavilhões de Aulas Práticas (PAP) do ICE. À exceção do PAT, gerenciado pela PROGRAD, e das salas do IE, todos os demais prédios do curso são gerenciados pelo ICE.

No primeiro andar do Pythágoras, com rampa de acesso, há quatro salas para aulas teóricas, sendo três delas equipadas com lousas verde e branca, tendo capacidade para 60 estudantes; e uma equipada com lousa branca, tendo capacidade para 40 estudantes. Há ainda uma sala de aula menor, com capacidade para 15 estudantes, onde ocorrem também defesas de monografia. Todas as salas possuem aparelho condicionador de ar e a sala menor possui ainda tela para projetor. No primeiro andar há ainda o Laboratório de Recursos em Educação Matemática (LAR-EM), que a partir do período 2024.2 receberá Atividades Acadêmicas do grau Licenciatura, e a recepção do prédio, onde são encontrados materiais para uso dos professores (como pincel, apagador e giz). Projetores ficam disponíveis para uso dos professores nas secretarias dos departamentos ou na secretaria do curso.

Em geral, o Pavilhão Pythágoras não comporta todas as atividades de ensino teórico do curso, podendo também serem utilizados o P1, o Prédio do ICE e, principalmente, o Pavilhão de Aulas Teóricas (PAT). No Prédio do ICE há apenas uma sala de aula, a sala 01, com capacidade para 60 estudantes. No P1 há duas salas disponíveis para o curso: a sala 31, com capacidade para 60 estudantes, e a sala 46, com capacidade para 50 estudantes. No P1 estão localizadas as secretarias dos Departamentos de Matemática e de Física, enquanto no ICE está localizada a secretaria do Curso de Matemática. Isso facilita o acesso dos professores a materiais como giz, caneta, apagador e projetor. Ambos os prédios possuem acesso com rampa e banheiros adaptados.

O Pavilhão de Aulas Teóricas da UFRRJ, que também possui rampas e banheiros adaptados, é compartilhado com outros cursos, sendo composto por quatro blocos de dois andares cada. Nele há 24 salas com capacidade para 60 estudantes e equipadas com quadro verde, tela para projetor e dois aparelhos condicionadores de ar. Há ainda 8 salas menores, com capacidade para 25 estudantes, equipadas com quadro branco, tela para projetor e aparelho condicionador de ar. No PAT há ainda uma secretaria que disponibiliza materiais para uso dos professores, inclusive projetores.

As aulas práticas do curso de Matemática são realizadas em três laboratórios de informática localizados nas salas 122, 123 e 124 do PAT. Estudantes que cursam disciplinas práticas do Departamento de Física têm aulas nos Pavilhões de Aulas Práticas do ICE.

O curso de Matemática utiliza ainda auditórios na Biblioteca Central, no PAT e no P1 para atividades que podem estar relacionadas diretamente ou indiretamente com as disciplinas cursadas pelos estudantes.