Situado en las proximidades del Palacio Euskalduna y del Museo Guggenheim —aunque en un segundo plano respecto a la ría—, el Museo de Bellas Artes de Bilbao ocupa un extremo del parque de Casilda Iturritza, el principal pulmón del noroeste del Ensanche. 

Con la regularidad de las manzanas decimonónicas como telón de fondo, el museo se esconde entre los árboles del parque con una silueta tendida que comparten tanto el edificio original de 1947, obra de los arquitectos Urrutia y Cárdenas, como la construcción aneja, proyectada por Líbano y Beascoa, que amplió sus dependencias en clave miesiana a principios de los setenta. Además de modernizar esas instalaciones y reorganizar salas y recorridos, esta intervención ha servido para renovar y unificar la imagen del conjunto.

A modo de nuevo núcleo, una pieza ligera y casi transparente une las dos partes del museo existente. El edificio original se ha dotado de una galería acristalada en la fachada posterior, abriéndose así al parque vecino.

El museo y su posterior ampliación no sólo se diferencian por los materiales empleados en la construcción —muros de fábrica y cerramiento de vidrio—; también lo hacen en su actitud hacia el en-torno. Así, mientras el cuerpo antiguo busca su presencia en la ciudad con una plaza presidida por el estanque de Arriaga, su ampliación se vuelca sobre la vaguada del parque. 

La reforma ahora llevada a cabo valora la situación estratégica del solar e intenta conciliar ambas actitudes sustituyendo la fa chada opaca del edificio antiguo hacia el parque por una caja esbelta de vidrio que lleva la luz hasta las nuevas dependencias habilitadas en el sótano y al sistema de rampas que ahora vincula los distintos niveles de uno y otro edificio. Las oficinas, el salón de actos y los talleres de mantenimiento ocupan la planta sótano, donde también se encuentran la zona de restauración, que con voluntad pedagógica se muestra al público a través de la grieta de vidrio.

 El cuerpo antiguo alberga la exposición permanente, mientras las muestras temporales comparten la planta baja de la ampliación con una cafetería, la tienda y el nuevo vestíbulo de acceso al museo, que actúa de nexo entre la plaza de Arriaga abierta a la ciudad y la plaza de Chillida, que da al parque. Un restaurante dotado de una pequeña terraza-mirador ha sido instalado sobre la cubierta, para que los comensales puedan disfrutar de las vistas del entorno. 

Desde la azotea, un restaurante domina ahora la vista del parque sobre el que se vuelca la ampliación del museo.

El nuevo cerramiento toma sus materiales prestados de la anterior ampliación; el vidrio en forma de muro-cortina y los paneles prefabricados de hormigón subrayan la actitud neutra y sosegada que también preside esta intervención. Al interior, el pavimento facilita la orientación del visitante con grandes losas de mármol dolomita en las zonas de circulación y tarima de roble satinado en las salas.

Las salas temporales y las dedicadas al arte contemporáneo se ubican en el edificio de la ampliación, que disfruta tanto de las vistas de la ciudad como de la panorámica del parque.