Das Gaskombikraftwerk Mellach befindet sich am linken Mururfer im südlichen Grazer Becken. Das Kraftwerk besteht aus dem Maschinen- und dem Kesselhaus in einem Gebäudeblock, einer Gasregelstation, einer Schaltanlage und mehreren Gebäuden für die Kühlwasserversorgung (Einlaufbauwerk, Pumpenhaus, Leitungen und Kühltürme am rechten Murufer).
Der 120m lange und 82m lange Hauptbau nimmt im Süden das höhere Kesselhaus und im Norden die Turbinenhalle auf. Bekrönt wird das Kesselhaus durch die beiden symmetrisch angeordneten Kamine, deren obere Hälfte durch die markante Rot-weiß-rot-Färbung als Landmark dienen soll. Während das Kesselhaus nur an der Südseite Fenster aufweist, scheint das Dach des Turbinenhauses durch ein umlaufendes Obergaden-Lichtband zu schweben. Dominant wurden auch die beiden Ansaugbauwerke am Dach ausformuliert, die als Wetterschutz drei Reihen von auskragenden Pultdächern aufweisen. In gestalterischer Hinsicht wurde die Fassade laut Planer in Anlehnung an eine flacher werdende Welle mit hellen und dunklen Fassadenelementen gegliedert.
Weitere Teile der Anlage ist die Gasdruckregelstation südöstlich des Kraftwerks sowie nordwestlich die beiden Block-Transformatoren und die Freiluftschaltanlage. Eine Rohrbrücke über den Weissenegger Mühlkanal verbindet die Anlage mit dem Kühlwasser-Einlaufbauwerk am linken Murufer, das nordwestlich des Kleinkraftwerks Weissenegg und des Kühlwasserpumpenhauses Mellach situiert ist. Über eine weitere Rohrbrücke über die Mur ist das Gaskombikraftwerk Mellach mit dem Kühlturmbauwerk mit 8 Türmen verbunden.