Die Schule wurde nach dem Pädagogen Ludwig Cauer (1792-1834) benannt. Er war Direktor der Cauerschen Erziehungsanstalt, die von 1826-1834 an der Berliner Straße (heute Eckgrundstück Otto-Suhr-Allee/Cauerstraße) ihren Sitz hatte. Zwischenzeitlich wurde die Schule zum Gymnasium ausgebaut. Als das Schulgebäude für den Schulbetrieb zu eng geworden war, entstand 1897-1899 auf dem hinteren Grundstücksteil an der Cauerstraße ein Schulneubau. Dieser Neubau wurde nach Entwürfen des Landesbauinspektors Poetsch und des Regierungsbaumeisters Haubach realisiert und beheimatet bis heute die Ludwig-Cauer-Schule.
Das Schulhaus ist dreigeschossig und langgestreckt. Im rückwärtigen Bereich befindet sich nördlich ein weiterer Seitenflügel. Das Äußere der Schule weist historisierende Schmuckformen auf. In der Eingangshalle befinden sich toskanische Säulen mit einem Kreuzgratgewölbe. Im ersten Obergeschoss gibt es eine weitere Säulenhalle. Die Aula liegt im zweiten Obergeschoss. Auf dem Schulgelände befinden sich der Schulhof mit Sportflächen, der Schulgarten sowie eine Turnhalle. Das Schulgebäude steht unter Denkmalschutz und wurde vor kurzem vollständig renoviert. Der Schulzugang befindet sich nicht an der Cauerstraße, sondern an der Loschmidtstraße.
