O prédio principal do museu era originalmente o Hospital Sabatini do século XVIII, posteriormente transformado em um espaço de arte moderna.

A obra Guernica, de Picasso, a atração principal do museu, mede mais de 3,5 metros de altura e 25 metros de largura - muito maior do que a maioria dos visitantes espera.

A extensão Jean Nouvel, acrescentada em 2005, apresenta três impressionantes torres de elevadores de vidro e um átrio triangular de aço e vidro.