Das 1996 fertiggestellte neue Neanderthal Museum beherbergt eine Ausstellung zur Ur- und Frühgeschichte der Menschheit in unmittelbarer Nähe zum Fundort des Neandertalers.
Das Gebäude erhebt sich auf ovaler Grundfläche und besteht aus einem wellenförmigen geschlossenen Betonkörper, dessen Außenhaut mit einer vorgehängten Fassade aus Japanglas verkleidet ist. Das schimmernde und diffuse Erscheinungsbild der Außenhaut steht im Kontrast zu den fensterlosen Flächen aus Sichtbeton im Innern des Gebäudes.
Die gesamte Anlage ist durch eine zurückhaltende Farbgebung gekennzeichnet.
Eine aus der Erde aufsteigende spiralförmige Rampe ist das Hauptelement des Baukörpers und verbindet die vier Ausstellungsebenen. Die Rampe mündet in die einzige Fensterfront am Ende der Spirale, die zugleich als Sinnbild für die Evolution in die Unendlichkeit weist.
Einzige natürliche Lichtquelle außer der Glasfront am Spiralende ist ein mittig angeordnetes langgestrecktes Fensterband im Dachbereich.
Der Verwaltungstrakt des Museums wurde in einem separaten seitlich angrenzenden Gebäude untergebracht.
Träger des Museums ist die 1992 gegründete Stiftung Neanderthal Museum.