Poco queda hoy del local primitivo en el cual se guardaba un acervo de apenas 234 piezas, extranjeras en su gran mayoría. A principios de siglo, el local había sido construido como sede de una exposición de higiene, de acuerdo a los planos del Arq. Leopoldo Tossi. Para que funcionara como Museo se encomendaron las adaptaciones necesarias al Arq. Alfredo R. Campos. La reforma substancial que comenzó en la década de los años setenta le dio al Museo un impulso renovador que resultó decisivo. A este paso fundamental, se vinculó el nombre de Clorindo Testa, artista y arquitecto, responsable de la última gran transformación, del mismo modo que en la década de los noventa se unió el de Leandro Silva Delgado, paisajista uruguayo que hizo escuela en España, para la creación del jardín que se encuentra al frente del edificio. Gracias a su obra, se transformó sustancialmente el predio baldío que durante muchos años los vecinos habían utilizado para practicar deportes, en particular el fútbol.
En 1986 se construyó en el piso superior una nueva sala dotada de las condiciones técnicas más modernas, creándose de esta manera un espacio ideal para la exhibición de obras a un nivel comparable al de los grandes centros culturales extranjeros.
La construcción de un lugar más adecuado para la Biblioteca especializada, que cuenta con más de 8.000 volúmenes, y la isla de edición que incluye un Departamento de Video equipado con elementos técnicos de última generación, así como la sala de actos y conferencias con una capacidad de 174 asientos, tanto como la construcción de depósitos apropiados, son sólo algunos ejemplos más de la adecuación del Museo Nacional a los nuevos tiempos. Su acervo, consistente en alrededor de 6.200 obras, que incluye los nombres de los grandes maestros del arte nacional (Blanes, Barradas, Figari, Sáez, Torres García, Cúneo) y los de aquellos artistas que en la actualidad continúan aportando su valiosa obra a la rica tradición plástica del país