Conocido popularmente como «la Catedral», el antiguo estadio del Athletic Club de Fútbol de Bilbao databa del año 1913, siendo uno de los más antiguos de España. En 2004 el ayuntamiento comenzó las gestiones para reemplazarlo por una dotación deportiva más moderna y con más capacidad, situada prácticamente en el mismo lugar. La huella del nuevo San Mamés pisa la del primero, lo que obligó a realizar la construcción en dos fases para evitar que el equipo de fútbol tuviera que desplazarse para jugar en casa. Se levantaron, en primer lugar, los dos laterales y el fondo Oeste, lo que permitió realizar el traslado en el año 2013 y, posteriormente, se procedió al derribo del antiguo estadio para levantar el nuevo fondo Este.

La privilegiada ubicación del estadio, al final de la trama urbana del ensanche y junto a la ribera del río Nervión, dota a la pieza de gran visibilidad. El volumen se manifiesta con rotundidad y, al mismo tiempo, trata de funcionar a escala urbana en relación con las demás construcciones de la zona a través de la activación de su perímetro. Con este objetivo, el diseño sitúa un polideportivo público bajo uno de sus graderíos, y dota de un valor especial a las zonas de tránsito y a la parte trasera del estadio. Estos espacios de circulación, por los que se accede y regresa del graderío, quedan definidos por el empleo de una fachada dinámica que relaciona interior y exterior. La fachada se configura como el elemento más singular a través de la repetición de paneles de ETFE torsionado. Estas piezas se iluminan durante la noche, reforzando la presencia del estadio como un hito urbano sobre la ría.

Otro de los factores fundamentales para la configuración del nuevo San Mamés ha sido la voluntad de mantener la atmósfera que tradicionalmente ha caracterizado este estadio, definida por la singular disposición de sus graderíos que, muy cercanos al campo de juego, han permitido que el público ejerza mucha presión sobre el desarrollo de los partidos. Aunque el aforo se ha visto ampliado hasta una capacidad total de 53.000 espectadores, el nuevo estadio mantiene la especial configuración en las gradas, volcadas hacia el interior. Toda la zona reservada para los espectadores queda cubierta protegida por una piel superior de cojines de ETFE blanco sostenida por potentes cerchas metálicas radiales orientadas hacia el centro.

El estadio dispone de amplias áreas de restauración, palcos VIP, localidades preferentes y zonas de ocio y servicios, además de zonas reservadas para el propio club de fútbol como un museo, la tienda oficial y zonas de reuniones de socios y dirección.