Het ontwerp van het nieuwe gebouw werd toevertrouwd aan David Chipperfield volgens de resultaten van de wedstrijd van 2008: het was al het vierde gebouw van het museum, dat slechts een tiende van zijn collectie tegelijk kon tonen. In tegenstelling tot de drie eerdere gebouwen die samen één complex vormen, verscheen het gebouw van de Britse architect op een aparte plek, aan de overkant van het Heimplatz: een ondergrondse gang van 64 m lang verbond het met het hoofdensemble van het Kunsthaus.
Het nieuwe museumgebouw speelt ook een stedenbouwkundige rol: het markeert het begin van de universiteitswijk Zürich - verder naar het noorden liggen de ensembles van de stadsuniversiteit en de federale hogeschool (ETH Zürich). Bovendien verbindt hij de ruimte van het plein met de nieuwe Garden of Art achter de achtergevel.
Het ontwerp van Chipperfield was gebaseerd op de laconieke rechthoek van de kantonale school (1842) ten noorden van de site, achter de nieuw aangelegde tuin, evenals de stenen gevels van belangrijke openbare gebouwen in Zürich, zoals het allereerste neoklassieke Kunsthaus uit 1910, ontworpen door de toonaangevende Zwitserse architect van de mijlpaal, eeuwen door Karl Moser, evenals de gebouwen van de staatsuniversiteit uit de negentiende eeuw, waaronder het hoofdgebouw van de ETH door Gottfried Semper.
Het blok van het nieuwe museumgebouw van kunststeen met verticale profielen van Jurassic-kalksteen (Lisberg-afzetting) neemt een belangrijke plaats in in de stedelijke omgeving, althans vanwege zijn grootte (vierkant 60x60 m in bovenaanzicht, 21 m hoog, totale oppervlakte - 23.300 m2), maar de ingetogen kleur en oplossing van de gevels verzachten het contrast van het gebouw met de omgeving. De profielen die de raamopeningen verticaal overlappen, zijn gemaakt van kunststeen, omdat het belangrijk was om hier massieve blokken materiaal te gebruiken. Het wordt ook gebruikt voor de "kroonlijsten" die de vloeren verdelen en zorgen voor de "leesbaarheid" van de gevels.
De marmeren vloer in de lobby van het gebouw uit 1910 loopt door in het plein ervoor en - aan de overkant van de rijbaan - voor het Chipperfield-gebouw en de ruime lobby. Op de begane grond bevinden zich openbare ruimtes: een auditorium voor 500 personen, een museumwinkel, een café-bar, een educatief centrum en ook administratieve gebouwen. Op twee ondergrondse niveaus is er een berging, werkplaatsen, kleerkasten, een berging, toiletten.
De twee bovenste verdiepingen worden ingenomen door tentoonstellingshallen: hier zijn de vloeren bedekt met eiken parket en de nodige accenten en fittingen zijn gemaakt van messing, dat alleen is bedekt met was - het project zorgt ervoor dat er een natuurlijk patina op komt.
Natuurlijk licht komt de zalen van de tweede verdieping binnen vanaf de zijkant, door de ramen, en de derde van boven, door de glazen delen van de plafonds.
Het nieuwe gebouw gaat in 2021 open voor bezoekers: het zal werken van "klassiek" modernisme, de nieuwste kunst (na 1960), de collectie van Emil Georg Bührle tentoonstellen. In deze zalen worden ook kleine tentoonstellingen gehouden.
