广州艺术博物院坐落于白云山南麓的麓湖公园南端，占地面积19586平方米，建筑面积39800平方米，共五层，规模之大位居全国同类馆院前列。建筑设计由中国工程院院士、著名建筑设计师莫伯治主持设计。

　　广州艺术博物院设计规划的特点和难点在于如何处理复杂的地域环境，如何取长避短，化不利因素为有利因素。艺博院处于白云山下麓湖南端，可以充分以秀丽的麓湖风光和远山为依托，把立面的北面和主入口向麓湖公园敞开，借助波光潋滟的湖面和绿树成荫的园林绿地与公园融为一体，增加休闲恬静的情调。站在艺博院广场，放眼眺望秀丽的白云山，山水园林尽收眼底。

　　广州艺术博物院是广州市的艺术之宫，设计者在构思造型时注意到把握建筑物的风格，体现了一定程度的纪念性和显露端庄宏亮的格调，既表现岭南文化的丰厚和悠久，又使人能体验新时代的艺术气息。因此，艺博院运用传统的庭院空间体系与现代楼宇建筑群体结合，创造出富有传统宫苑山水园林的意境且具现代表现主义情趣的建筑作品。在平面上，建筑物由一个四边形的三层主楼和中空的四边形中庭花园所组成，四面连接起来的主楼，就像四片花瓣，“中庭”便是花蕊。中庭有奇石、小桥和流水，好一派江南园林景致，中庭四周的柱身分别矗立着十二尊优美的红砂岩柱头石雕“十二花神”，她们神韵各异，婷婷玉立，端庄秀丽。柱间的大型玻璃墙幕把中庭内的红花绿草反射出来，与十二花神相映成趣。在主入口东侧的一幅红砂岩巨型岩画，以及不少建筑细部还仿用广州地区最新出土的文物，如汉唐檐口、猪头龙等石雕装饰，无不渲染出艺博院建筑诱人的艺术魅力。