Der in unmittelbarer Nähe des Kölner Doms gelegene Bau beherbergt das Museum Ludwig und die Philharmonie unter einem Dach.
Mit einer Gesamtfläche von 25.000 Quadratmetern fügt sich der Bau trotz seiner Größe durch die kleinteilige Gliederung der Fassade harmonisch in das Kölner Stadtbild ein. Zudem ist das Gebäude in zwei oberirdische und einen unterirdischen Teil geteilt, der Konzertsaal der Philharmonie ist in den Domhügel hineingebaut und wird an der Oberfläche nur durch den Heinrich-Böll Platz, der sein Dach bildet, markiert.
Oberirdisch differenziert sich der Bau in eine kleinere Einheit, in der die Werkstätten des Museums beherbergt sind und den Hauptbau, der nach Süden gestaffelt und stark untergliedert ist. Beide Bauten sind durch eine Gasse getrennt, die auf den Heinrich-Böll-Platz führt.
Die Nachbarschaft zum Kölner Dom wurde in der Konzeption des Museums berücksichtigt. Aus den Ausstellungsräumen ergeben sich immer wieder neue Ausblicke auf die Kathedrale.
Die Museumsarchitektur ist durch das Rastermass von 10,80 Metern bestimmt, welches im Duodezimalsystem in Einheiten von 90 Zentimetern gegliedert wird. Diese 90 Zentimeter-Einheiten; Bruchteile oder Vielfache davon bestimmen bis in die Details die Museumsarchitektur und bilden so ein einheitliches Erscheinungsbild.
Die Fassade der oberirdischen Bauten ist mit Backsteinen verkleidet, die Sheddächer sind mit Titanzink eingedeckt. Der unterirdisch angelegte Konzersaal der Philharmonie ist in der Form eines Amphitheaters angelegt.