El centro Botín se ha concebido no sólo como un edificio de referencia sino como una operación urbanística capaz de abrir al Cantábrico una zona de la ciudad que tradicionalmente le había dado la espalda. La construcción del edificio implicó también el soterramiento del tráfico rodado que separaba los Jardines de Pereda del frente marítimo, de manera que los jardines pudieran duplicar su superficie, extendiéndose hasta el mar y haciéndolo accesible a los ciudadanos.

Situado entre el parque y el mar, el edificio se apoya sobre pilotis, por un lado, en los terrenos de la vieja dársena, pero por el otro se eleva sobre el agua, en voladizo sobre el muelle. Este modo de relacionarse con el borde marítimo, y el hecho de que el edificio quede en parte oculto por la vegetación de los Jardines de Pereda, evitan la obstrucción de las vistas al mar y el paisaje de la bahía. La sensación de ligereza así conseguida se refuerza gracias a una serie de pasarelas de acero y vidrio que conectan entre sí los dos cuerpos redondeados que conforman el edificio, al tiempo que crean un nuevo espacio público levantado del suelo.

Estos dos cuerpos o lóbulos están diseñados para mejorar la iluminación de la planta, enmarcando las vistas a la bahía desde los Jardines. La superficie exterior de los dos lóbulos está revestida con 280.000 escamas cerámicas, redondeadas y de tono nacarado, que rielan con la luz del sol, reflejando la superficie del agua y la atmósfera de Santander.

De los dos volúmenes que conforman el edificio, el oriental alberga un auditorio que se levanta en voladizo sobre el mar, así como un centro educativo, ambos concebidos para adaptarse con flexibilidad a usos diversos. Por su parte, el cuerpo occidental cobija las salas de exposiciones —caracterizadas por un gran ventanal que se abre a las vistas sobre el entorno— y se completa con una cubierta de vidrio formada por cuatro capas que protegen de la radiación directa y permiten regular con flexibilidad la entrada de luz cenital.

A los anteriores volúmenes se añade un anfiteatro excavado en el entorno del edificio, cuya fachada oeste se ha dotado de una pantalla de LED para cine al aire libre. El programa se completa con un espacio acristalado que se sitúa en la planta baja, y que acoge un café, un restaurante, una zona comercial y un punto de información. El conjunto así formado crea la sensación de que el espacio interior y el exterior son casi indistinguibles, y hace posible que los visitantes y ciudadanos pueden disfrutar de un nuevo panorama del paisaje marítimo de la ciudad.