刘海粟美术馆地处虹桥开发区的水城路南侧的刘海粟美术馆是一座现代化的建筑。山字型的立面，正面为全钢架结构的玻璃幕墙，宝蓝色的玻璃映视出蓝天和白云，似一颗蓝宝石镶嵌在虹桥的土地上，正面围墙上镌刻着江泽民主席题字的馆句，熠熠生辉。
刘海粟美术馆占地面积3600余平方米，建筑面积近5000平方米，共五层，高21米，底层一进门，便是高达12米的序厅，宽敞明亮，左右两旁是展览厅、画廊和休息室。往里是一个450平方米的大展厅，厅内没有一根柱子，便于陈列和展览各种美术作品，二楼前部设有东西二个陈列室，室内用大幅玻璃拼装成的画廊，文物字画陈列其中，后部有一个展览厅和一个具有多种语种的同声翻译的会议厅，三楼是画库和图书资料室。还有二个隔层，是办公和辅助用房。
馆内布局合理，装饰考究，设有中央空调的衡温设备和先进的安全监控系统，还有计算机管理系统和现代的照明设备，备有液压式电梯，可以直达各个层面，国家总投资为3000万元，是目前国内以个人命名的美术馆中，无论投资和面积，装璜和设施，都是绝无仅有的，可算是全国第一，成为上海一个新的文化设施，为上海的精神文明建设增添了一个窗口。
