Le site a bénéficié d’une restructuration profonde du bâtiment d’origine, associée à la construction du Cube, une extension de 2 000 m² dédiée à l’art contemporain.  C’est un lieu réinventé qui a été ouvert : la transformation architecturale menée par le cabinet britannique Stanton Williams lui apporte élégance, lumière et fluidité. Elle propose des espaces qui organisent une présentation encore plus importante des collections. Un nouvel auditorium a été aménagé, ainsi que des ateliers pédagogiques destinés aux activités d’initiation. Le lieu porte en lui plusieurs éléments fondamentaux de l’identité locale ; il met ainsi en valeur le rôle que Nantes a pu jouer dans l’histoire de l’art nationale et internationale. Il entend aussi exprimer l’ambition métropolitaine dans le domaine culturel et artistique, contribuer à redéfinir ce que peut être un grand musée du XXIe  siècle à la fois par la qualité de ses collections et par sa politique muséale.