Gløshaugen har vært sete for Norges Tekniske Høiskole siden starten i 1910. Fire av de opprinnelige fem bygningene fra første utbyggingsperiode er bevart, og det er opp gjennom 1900-tallet gjennomført flere utvidelser, senest med det store Realfagbygget i syd, som sto ferdig kort etter årtusenskiftet.
Studentersamfundets ikoniske hus Cassa Rossa, oppført i 1929, ligger prominent plassert ved søndre ende av Elgeseter bro. Som et av byens fremste symboler på studentlivets sentrale rolle i byens moderne identitet er det – sammen med høyskoleparken ovenfor – et ytterst viktig landemerke i Trondheim, både romlig og historisk sett.
Hovedbygningen ved NTH, samt de tre opprinnelige laboratoriebygningen (ingen av disse er bevart), ble tegnet av arkitekt Bredo Greve i forbindelse med arkitektkonkurransen for den nye høgskolen i 1902. Greves motto for bidraget var «Vis à vis Domkirken», noe som viser seg i fellestrekkene i utformingen med domkirken. Høyskolens hovedbygning fra 1910 ligger prominent til på toppen av Høyskolebakken opp til Gløshaugen, og er synlig fra store deler av byen. Med spir, ark og rundvindu i hovedfasaden danner den også et klart visuelt samspill med Nidarosdomen, både stilmessig og betydningsmessig. Også høyblokkene inne på området og realfagsbygget mot sør gir universitetsområdet en tydelig fjernvirkning fra mange vinkler. Universitetet får på denne måten en spesielt betydelig tilstedeværelse i bybildet.