Conçu par les Ateliers d'architecture AFA, Adrien Fainsilber et Associés, le bâtiment du MAMCS s’organise autour d’une vaste nef. Cette véritable "rue intérieure" distribue plusieurs espaces au rez-de-chaussée : le parcours d’art moderne, la salle dédiée à l’œuvre de Gustave Doré, le cabinet d’Arts Graphiques et de Photographie, une grande salle d’exposition, un auditorium, une librairie-boutique et la bibliothèque. À l’étage, où se tient un restaurant, quatre grandes salles successives sont dédiées à la présentation des collections permanentes d’art contemporain. Près de 5 000 m² sont ainsi consacrés à la présentation des œuvres.

Le MAMCS assure une veille attentive sur la jeune création et réserve dans son programme annuel d’expositions, comme dans sa politique d’acquisition, une place privilégiée aux plasticiens de la nouvelle génération. À raison de trois à quatre expositions par an, il est identifié comme un acteur dynamique au sein des institutions françaises et européennes.