该馆位于上海市黄浦江畔徐汇滨江“西岸文化走廊”的核心位置——龙腾大道3398号，由中国建筑师柳亦春（大舍建筑设计事务所）负责设计建造，建筑总面积约33000平方米，展示面积达16000平方米，于2014年3月正式开馆。

美术馆主体建筑以独特的“伞拱”结构为建构特征，共分为四层。地上一层、二层大尺度出挑的拱形空间由质地细腻的清水混凝土浇灌而成，与原北票码头构筑物“煤漏斗”改造而成的时尚空间“斗廊”形成视觉呼应，营造出理性冷静的工业感与原始感，以及对比鲜明的力量感与轻盈感，同时赋予美术馆建筑以极具敏锐的当代性和创造性。地下一层则回归传统的“白盒子”式的矩形展示空间。

龙美术馆（西岸馆）不再是封闭内向型的美术馆空间模式，在功能设计上更多地容纳了具有开放性和公众参与性的公共空间，这一切使得艺术不再远离大众，而是与公众的日常休闲生活息息相关，这也正是刘益谦和王薇夫妇创办美术馆的初衷和心愿。