Heistadmoen ble anlagt som erstatning for ekserserplassen på Graatenmoen ved Skien. Områdets utstrekning og vekslende terreng gjorde at man valgte Heistadmoen fremfor andre alternativer ved Kongsberg.
Heistadmoen leir ligger ca. 10 km syd for Kongsberg og ca. 7 km sørvest for Skollenborg jernbanestasjon. Etablissementet ble etablert i et tidligere ekserserområde (Dalsmoen) med kupert skogsterreng, myrer og innmark.
Leiren omfatter bygninger fra flere epoker, der særlig den første utbyggingsperioden (1909–25) og ekspansjonen vestover i okkupasjonstiden er godt representert. Den opprinnelige leiren ble bygget ut i nordøstre del, med adkomst fra vest og med en naturlig avgrensende skrent i øst. Her ligger et bygningsmiljø bevart fra leirens første periode, hvor mye av det opprinnelige preget og mange bygningsdetaljer er bevart. Bygninger fra annen verdenskrig utgjør store deler av det øvrige leirmiljøet. I tillegg er det oppført en rekke enkeltbygg i etterkrigstiden.