Le projet retenu sera celui de Henri Prouvé. La caserne est édifiée principalement en 1978 en bordure Sud-Ouest de l'ancienne R.N.4 (actuelle avenue de la Libération). Elle occupe un ensemble de parcelles distraites de la colonie scolaire de Gentilly, constituée en 1914 à proximité d'anciennes carrières de pierre inexploitées. La caserne de Gentilly est située à proximité d'un réservoir d'eau municipal souterrain qui occupe la partie Ouest de la parcelle 328. Désaffectée peu avant 2012, elle est ensuite occupée par un atelier de réparation des véhicules de pompiers couvrant les besoins de l'ensemble des casernes de Nancy.