Bygningen var tegnet i datidens rike nyrenessanse. Den var bygget i pusset tegl med trebjelkelag i etasjeskillene og besto av et inngangsparti og en nordfløy. Over inngangspartiet tronet en mektig kuppel.

Arkitekt Echoff hadde tidligere tegnet både teatret og turnhallen like ved. Stavanger Museum ble i sin samtid likevel vurdert som det ypperste av nyere arkitektur i byen. Særlig ble museets trappehall sterkt beundret.

I 1930 ble det bygget til en sørfløy samtidig som kuppelen ble fjernet og fasaden endret i tråd med trettitallets nyklassisistiske smak. Arkitekt for ombyggingen var byarkitekt Erling Nilsen.

Tredje og foreløpig siste byggetrinn ble sluttført i 1964. Dette besto av administrasjonsfløy med bibliotek og foredragssal mot sør og en kontorfløy mot vest. Tilbygget var tegnet av arkitektfirmaet Retzius og Bjoland.

Bak denne bygningshistorien ligger en nesten kontinuerlig debatt om museumsbygningens utvikling. I denne prosessen deltok en rekke av landets fremste arkitekter gjennom deltakelse i arkitektkonkurranse og separate oppdrag og forslag.

I 1995 gjennomgikk den gamle hovedbygningen en omfattende restaurering og teknisk opprustning. Utvendig ble fargene tilbakeført til fargeholdningen fra 1930. Innvendig ble trappehallen tilbakeført til sin opprinnelige form fra 1893. Bygningen fikk installert heis og det ble bl.a. foretatt en total renovering av elektrisk anlegg, ventilasjon og brannsikring. I dag fremstår Stavanger Museum, Musegata 16, som et velholdt og interessant stykke stavangerarkitektur preget av hundre års utvikling av stil og smak. Samtidig viser det hvordan moderne museumsdrift lar seg innpasse i en historisk ramme.

I den gamle hovedbygningen, slik den fremsto etter ombyggingen i 1930, finner du i dag zoologiske og byhistoriske utstillinger. I tillegg inneholder denne delen også et lite auditorium, kontorer for den pedagogiske avdeling og verksteder. I søndre fløy fra 1964 holder museets administrasjon og bibliotek til. Her har museet også sin store foredragssal som i tillegg brukes til utstillingslokale for skiftende utstillinger. I vestfløyen finner du kontorene til museets øvrige personale.

Vil du vite mer om museumsbygningen kan du lese Ove Magnus Bores artikkel i Stavanger Museums årbok 1993: ""Det største, skjønneste og mest imponerende bygværk i byen" Stavanger Museums hovedbygning 100 år."