当館の建築は、日本の坂茂(Shigeru Ban)建築設計事務所と石昭永建築師による共同設計です。台南を象徴する鳳凰木の花をモチーフに、その特徴的な形を五角形の建築構造として表現し、台南の自然環境と文化的背景を建築に呼応させています。
建築の造形：主たる建物は、複数の立方体を縦に積み重ね、わずかにずらして配置することで、自由度の高い柔軟な動線を生み出しています。半屋外のテラスには階段状のスペースが設けられ、来館者が休憩したり交流したりできる場として活用されています。
展示空間と施設：総展示面積は約2,700㎡に達し、16の展示室のほか、領域横断型の展示・公演ホール、児童芸術センター、ミュージアムショップなど、多様な施設を備え、総合的なアート体験が楽しめる施設となっています。