Le musée, implanté dans le parc de la Boverie, à Liège, est une œuvre des architectes Jean-Laurent Hasse et Charles Soubre, construite pour l’Exposition Universelle de 1905. Le bâtiment de style Louis XVI est bâti sur les premiers pieux battus connus en Europe autour d’une structure métallique audacieuse et recouvert d'une façade massive en pierres et de décors intérieurs.

Les travaux visant à transformer l’ancien MAMAC en Centre International d’Art et de Culture comprennent la restauration du bâtiment et l’aménagement de salles capables d’accueillir des œuvres et expositions de niveaux internationales. Pour ce faire, le plancher couvrant cave est entièrement remplacé par un nouveau plancher en béton capable de reprendre les charges nécessaires. Le niveau de la cave est abaissé afin d’avoir une hauteur sous plafond plus importante, et donc de pouvoir utiliser le sous-sol comme lieu d’exposition également. Un auditorium de 160 places, entièrement équipé, est également créé. Les travaux sur la toiture incluent l’isolation, la nouvelle couverture en zinc et le remplacement des polycarbonates des lanterneaux. L’agencement et les dimensions des espaces du rez-de-chaussée sont conservés, de même que les contre-lanterneaux, apportant une lumière naturelle zénithale exceptionnelle dans les salles d’exposition.  

L’extension est implantée sur la façade ouest du bâtiment, le long de la dérivation. Cette façade est la seule façade aveugle et en brique rouge du bâtiment actuel. Un projet d’extension avait été imaginé par les architectes en 1905, mais celui-ci n’a jamais vu le jour. L’extension est vitrée sur ses 3 façades. Ces vitrages de près de 7,50 mètres de haut représentent une prouesse technique novatrice en Belgique, de même que l’utilisation de béton post contraints performants, permettant de donner une épaisseur minimale à la toiture, donnant l’impression d’une feuille de papier par rapport à la hauteur des volumes.