Le musée Brandhorst abrite une importante collection privée d'art de la fin du XXe siècle et d'art contemporain, principalement des peintures. Le bâtiment se compose d'un long volume qui borde la rue et d'un plus grand qui marque l'angle nord-est du quartier des musées de Munich. Tous deux sont revêtus d'une peau texturée et traitée polychromatiquement, dont les gradations de teintes et de tons donnent au bâtiment l'apparence de trois simples volumes imbriqués.
Sur trois étages, le musée comprend des galeries éclairées naturellement, dont les salles se distinguent par des variations d'ordre, de dimensions et de proportions. Un patio éclairé par la lumière du jour au niveau inférieur sert de point de départ à une série de galeries éclairées artificiellement et consacrées à la photographie, aux médias et aux arts graphiques. Les espaces d'exposition universels du rez-de-chaussée sont éclairés sur le côté par un système novateur de guidage de la lumière du jour, tandis que les grandes salles du dernier étage, y compris la salle polygonale conçue pour le cycle du lépanto de Cy Twombly, sont toutes naturellement éclairées par le haut. L'enveloppe extérieure est composée de bâtons en céramique montés devant une peau métallique pliée horizontalement. Incarnant le principe de la polychromie cinétique, cela donne au bâtiment un aspect dynamique avec d'innombrables gradations entre une impression lisse, presque dématérialisée vue de loin, et une structure tissée tridimensionnelle vue de près. Telle une vaste peinture abstraite, la façade communique l'esprit du musée en tant que lieu où l'art prend vie.
