Situé à Lens, le musée est construit sur le site de l'ancienne fosse n°9 des mines de Lens, ce qui en fait un symbole de la reconversion du bassin minier du Nord-Pas-de-Calais. L'architecture très pure, de verre et d'aluminium poli, se décompose en cinq bâtiments bas et discrets, dont trois espaces d'expositions : le Pavillon de verre, la Galerie des expositions temporaires et surtout la Grande Galerie.