Il museo ha sede a Ca’ Pesaro, il più importante palazzo barocco della città, opera di Baldassarre Longhena.

Vi sono ospitate importanti collezioni otto-novecentesche di dipinti e sculture, tra cui spiccano capolavori di Klimt, Chagall e notevoli opere da Kandinsky a Klee, da Matisse a Moore, oltre a una ricca selezione di lavori di artisti italiani e un importante gabinetto di grafica.
I lavori di restauro, su progetto di Boris Podrecca, sono stati realizzati a partire da un’attenta rilettura del palazzo e della sua storia, recuperandone gli elementi più significativi e favorendo i collegamenti tra l’edificio ed il tessuto urbano circostante.
L’intervento ha inoltre, ovviamente, dotato il museo di impianti tecnologicamente avanzati e di moderni servizi: dagli spazi di accoglienza alle aree riservate alla didattica, dagli ascensori per disabili alla libreria e al bar

Accurati interventi di restauro e recupero, pulizia e manutenzione hanno inoltre coinvolto da un lato l’intero apparato decorativo del palazzo: affreschi e dipinti dei soffitti, stucchi, marmi, fregi, intagli, dall’altro l’insieme vasto e articolato delle collezioni del museo.
Il percorso espositivo, ordinato da Giandomenico Romanelli e Flavia Scotton, è completamente rinnovato anche nell’allestimento e negli apparati informativi e propone una suggestiva e complessa chiave di lettura dell’evolversi di un periodo storico - artistico cruciale.
e e mostruose si eleva un severo bugnato a punte di diamante percorso da due file di finestre,

Antologia di opere di autori italiani e stranieri dell'Ottocento e del Novecento.
Sale dedicate a:
Ottocento veneziano, italiano e Medardo Rosso
Opere dalle prime Biennali fino agli anni '30
Adolfo Wildt
Lascito de Lisi: da Morandi a Kandisnky, da Casorati a Mirò, da De Chirico a Matta
Il movimento di Ca' Pesaro
Tra gli anni '40 e '50: dal mondo
Arte italiana e veneziana anni '50