杜克大学拥有包括29 平方公里的杜克森林在内共34.8平方公里的土地，以及建于其上的220座建筑，校园中心的最高建筑物是杜克大教堂。

在大西洋岸边的Beaufort，杜克大学拥有一座占地15英亩的海洋实验室。校内有免费的公交线路每天持续运行，连接着各个校园。位于美国东南部的北卡罗莱纳州的达勒姆市，与教堂山及北卡州首府罗利，共同构成人文与地理上著名的北卡研究三角区（Research Triangle），是美国第三大生物医学科技及相关产业的集中地。北卡罗利纳州四季并不分明，一年有220天是充满阳光的日子，秋天是从9月开始一直到11月，冬天也不是很冷，平均一年只下一次雪。Nasher艺术博物馆于2005年10月2日落成，花费2300万美元，占地面积6120平米，在风格上传承了杜克校园的哥特式与乔治式建筑风格。该艺术博物馆意图建成杜克大学校园风格独到的地标性建筑，为杜克大学提供吸引学生、教员、校友和访客的强力磁石，并成为杜克大学与 Raleigh/Durham 社区的文化生活中心。其拥有1.3万件艺术品，其中包括安迪·沃霍尔，亨利·德·图卢兹-罗特列克，和巴勃罗·鲁伊斯·毕加索的作品。除此之外，它还有可以用作教室和展览厅的房间。Nasher艺术博物馆由 5 个功能各异的柏拉图式单体建筑组成，一个用作永久馆藏、两个用于临时展示、一个用作礼堂，还有一个用作教室、咖啡馆、行政处等配套设施。这5个独立的场馆围绕场地上一个缓坡的高点而建，呈舒缓的放射状，中间围合出一个不规则的五边形庭院，其上空以玻璃与钢架材质的轻型天蓬覆盖，形成整个博物馆的大厅，并被设计成雕刻艺术品展馆。场馆间开阔的空间为大厅带来了良好的视野。为了模糊内外部空间的界限，大厅的地面设计一直延伸到大厅外围，勾勒出入口门廊和一个独立的露台咖啡馆。5 个场馆以面积有限的门窗幕墙形式集合成一个建筑整体。建筑的主要建材“杜克石”赋予建筑优良的质感和温暖的大地色调，这种暖色调的本地石块被广泛运用于杜克校园中的其他老建筑身上，杜克大学从而营造了互为呼应的和谐之感。西校区学生常把西校区校园称为“哥特式的乐园”。这个绰号来自于校园西区里哥特式复兴运动（兴起于18世纪的英格兰）时期的建筑。这些建筑大部分由Julian Abele设计，她是美国第一批黑人建筑师。主体的方庭属于非常朴素和早期的建筑风格，与之相对的是，学院方庭的建筑显现出了晚期的法国和意大利建筑风格的影响。西校区建筑用的石头采取了七种基本色彩和十七种不同的颜色。学校负责规划和建筑的督导曾经这样形容这些石头，“古老的，吸引人的古代的风格”，而且“比普林斯顿所用的石头的颜色更为温暖和柔和”，它们看起来有格外的美感因为它们堆砌的方式可以使它们的缝隙间有阴影线。杜克大学的创始人詹姆斯·杜克先生的原本建议在千里迢迢的从新泽西州的普林斯顿开采石头，但后来为了节省经费，在北卡的Hillsburgh开采了所需石料。西校区的中心是杜克大教堂，它也是杜克大学三一学院的宗教中心，它的建造从1930年到1935年，历经了5年。教堂可以容纳1600人，它的高度有64米，是达勒姆市最高的建筑之一。西校区可以称作是杜克大学的中心。除了所有的二年级学生住宿在西校区外，一些三年级和四年级学生也住宿在此。学校的大多数学术和管理机构都在这里。西校区的主要部分是以杜克教堂为中心，南面是住宿方庭，北面是学术方庭，Perkins图书馆和医药中心。泛指的西校区还包括科学与工程楼所在的科学路，福库商学院，法学院和公共关系学院。最后，大多数的餐厅和体育设施都在卡梅隆室内运动场里，这些也都位于西校区。东校区东校区其实是杜克大学早期的主要校区，在1930到1972年之间，这里曾经是女子学院所在地。这里则成了一年级新生的活动区域，除此之外还有一些系设立在此，包括艺术史系、历史系、文学系、音乐系、哲学系和女性研究系。还有另外一些进修课程也设在这里，有舞蹈、戏剧、教育、电影和学校的帮助写作的项目。另外，一些东校区居住的所有人都是一年级的新生，并且除了作为管理员的高年级同学也只有一年级的新生可以住在这里。这样，一个团结的同龄人队伍就一年接着一年的形成了。东校区是一个自给自足的校区，它有一年级新生宿舍，餐饮中心，Lilly图书馆，鲍德文礼堂，一个剧院，布洛迪体育以及网球场和几个学术楼。馆东校区距西校区有2.4公里，两个校区位于达勒姆城一条高速路两边，但往返于两个校区间并非难事，校园公交车是很方便而且快捷的。中校区中央校区占地200英亩，在东西校区之间。一些三年级、四年级以及研究生（比如法学院和医学院的学生）住在中央校区。前面提到的纳什博物馆也在中央校区，还有犹太人生活中心，警察局，儿童中心，麦当劳儿童中心以及一些管理机构比如说住户生活服务处。中央校区有很多娱乐和社交场所，像是篮球场，网球场，沙滩排球场，游泳池，露天烤肉野餐地等等。从2008年起，杜克大学计划在未来20至50年的时间里来重新建设中央校区。这个计划的目标是把中央校区建设成为一个理想的学术村，来为杜克的全体成员服务。一期计划预计投资2亿4千万，计划中包括饮食，学术，娱乐和服务设施的建设。这个革新的计划关键在于使中央校区更好的融合到整个校园里来，改变它要依靠迂回因而低效的公交线路连接到其它两个校区的现状。杜克森林成立于1931年的杜克森林（Duke Forest）占地29平方公里，分六个片区坐落在杜克大学西校区西面。它是全美最大的持续保养森林之一，其所有的管理记录都被完好地保存了下来。直到今天，杜克森林仍然诠释着多种不同的森林形式及造林学上的意义。森林还被广泛地用于各类研究，现拥有水层研究装置，森林碳转移存储设备，两座用于微气象学研究的高塔，以及其它用于研究动物行为及生态的区域。长达数英里的步行小道绵延穿过森林，特别适合人们在此放松娱乐，排名全美前列的杜克男子和女子越野长跑队便时常在此训练。坐落于杜克森林的狐猴中心是世界上最大的珍稀原猴亚目灵长类动物的栖息所，始建于1966年，占地344,000平方米，现有狐猴，丛猴，懒猴属动物25种近300只。杜克森林同时还是美国主要的圣诞树的种植产地。杜克花园杜克花园（Sarah P Duke Garden）建于三十年代早期，占地223,000平方米，是杜克校园里主要的景点之一。分为三个主要部分：主梯田及其周边，H.L.Blomquist本地植物园，以及Culberson亚洲植物园。有长达8公里的林荫小径穿过Doris杜克中心及周围的花园。杜克大学有多栋宿舍，可容纳5265名学生。值得一提的是宿舍保安严密，24小时有保安设备，大门采用磁性门锁，进出宿舍的人必须要有磁卡。由于大学宿舍设备齐全且保安严密，90%学生选择住校。该校学生在运动方面表现非常出色，拥有骄人的成绩，其中男子篮球队、橄榄球队和足球队都曾在全美赛中夺得多项冠军，而女子运动成绩也不逊于男子，特别是女子网球、排球及高尔夫球队，在全美大学运动会中，都是排名前十的杰出队伍。