Die Architekten und Planer des Kunsthauses betraten um die Jahrtausendwende Neuland. Es ist sichtbar ein Haus an der Zeitenwende: analog in seiner zeichnerischen Entwicklung und digital, was seine bautechnische Umsetzung anbelangt. Der Entwurf und das Wettbewerbsmodell sind „manuell“ geschaffen, die große blaue Form wurde dann mithilfe von Computersoftware in Anlehnung daran generiert und die Daten an die ausführenden Firmen übermittelt, die ihrerseits die einzelnen Bauteile fertigten.

Spektakulär ist die blau schimmernde Blase des Kunsthauses, die sich über dem gläsernen Erdgeschoss erhebt. Mit einer Spannweite von bis zu 60 Metern umspielt die biomorphe zweischalige Haut eine solide Stahlbetonkonstruktion. Diese wurde zweistöckig ausgeführt.

Das gläserne Erdgeschoss ist vom Lendkai wie vom Südtiroler Platz aus zugänglich und bietet neben Kunsthaus Graz Shop und Kunsthauscafé einen großen Veranstaltungsraum (Space04) und ein großzügiges Foyer für alle Besucher/innen, in dem ebenfalls Kunst und Design zu sehen sind.

Auf einem 30 Meter langen mechanischen Laufband, „Travelator“ oder „Pin“ genannt, durchstoßen die Besucher/innen die Haut („Skin“) des Gebäudes, durchqueren den Kinder- und Jugendraum (Space03) und gelangen schließlich auf die erste Ausstellungsebene, dem Space02. Herausnehmbare Neonröhren unter der Flachdecke, entlang eines ortogonalen Rastersystems angelegt, erzeugen künstliches Licht. Ein weiteres Laufband führt in die zweite Ausstellungsebene, dem Space01, der an seinem höchsten Punkt acht Meter erreicht. Die Ausstellungsflächen erhalten regulierbares Tageslicht durch die sogenannten Nozzles – rüsselartige Öffnungen, die nach außen gerichtet sind. Eine davon fokussiert den Uhrturm und stellt damit eine Verbindung zwischen den beiden wichtigen Sehenswürdigkeiten der Stadt her. Für künstliches Licht sorgen eine expressiv anmutende, spiralförmige Neonbeleuchtung und zuschaltbare Spots.

Am Ende des Rundgangs betreten die Besucher/innen, aus dem dunklen Innenraum kommend, die Needle, eine rundum verglaste Aussichtsplattform, die einen unvergesslichen Blick auf Graz ermöglicht.

In den Obergeschossen verbinden Brücken den Neubau mit dem „Eisernen Haus“, dessen denkmalgeschützte Gusseisenkonstruktion – die älteste Mitteleuropas –  im Zuge der Errichtung des Kunsthauses Graz behutsam renoviert wurde.