El Museo de Bellas Artes es un edificio exento que se encuentra en el parque de Casilda Iturriza. Los arquitectos Urrutia y Segurola se encargaron del proyecto definitivo, tras ganar el concurso convocado el año 1939, pero, debido a varios problemas, la construcción se suspendió. Los trabajos de construcción se finalizaron el año 1945, de la mano del arquitecto Eugenio María de Aguinaga.

Cuenta con dos plantas, y su fachada delantera es simétrica, estructurada en nueve vanos. La entrada central es ancha, adintelada, y tiene unos nichos a los lados. En los demás ejes, los vanos son grandes, cerrados con vidrio. Esa fachada está construida completamente de ladrillo, salvo una pequeña parte, en el centro, que es de piedra.

El año 1963, Álvaro Libano y Ricardo Beaskoa realizaron el proyecto para los trabajos de ampliación del museo, y presentaron también un proyecto para urbanizar las dos plazas contiguas. El museo cuenta con dos espacios claramente diferenciados: el antiguo y el moderno, unidos por una galería interior. En 1970, Rufino Basáñez elaboró una propuesta para renovar la planta baja del espacio antiguo y abrió varias salas (librería, cafetería, biblioteca...).

En el edificio pueden verse obras de arte de varias épocas. En el espacio moderno se exponen los fondos de arte contemporáneo y las exposiciones temporales, y en el espacio antiguo, las obras de otras épocas. En los jardines de la parte principal del museo hay un monumento a Ignacio Zuloaga; cerca de la galería que une a los dos edificios, un estanque construido por Paco Durrio en homenaje al músico vasco Juan Crisóstomo Arriaga; y en la otra fachada del museo, una fuente construida en honor de Aureliano del Valle.