El edificio del museo y todas las construcciones de la fundación en el Parque Calouste Gulbenkian son obra de los arquitectos Alberto Pessoa, Pedro Cid y Ruy de Athouguia, quienes ganaron un concurso en 1959, mientras que el paisajismo de los jardines es de Gonçalo Ribeiro Telles y Antonio Viana Barreto.