Il progetto del nuovo edificio è stato affidato a David Chipperfield secondo i risultati del concorso del 2008: era già il quarto edificio del museo, che poteva mostrare solo un decimo della sua collezione alla volta. A differenza dei tre edifici precedenti che compongono un unico complesso, l'edificio dell'architetto britannico è apparso in un sito separato, dall'altra parte della piazza Heimplatz: un corridoio sotterraneo lungo 64 m lo collegava con l'insieme principale del Kunsthaus.
Il nuovo edificio museale svolge anche un ruolo di pianificazione urbana: segna l'inizio del distretto universitario di Zurigo - più a nord si trovano i complessi dell'università cittadina e della Scuola Tecnica Superiore Federale (ETH Zürich). Inoltre collega lo spazio della piazza con il nuovo Giardino d'Arte disposto dietro la sua facciata posteriore.
Il progetto di Chipperfield si basava sul laconico rettangolo della scuola cantonale (1842) a nord del sito, dietro il giardino di nuova creazione, nonché sulle facciate in pietra di importanti edifici pubblici di Zurigo, come la prima Kunsthaus neoclassica del 1910, progettata dal principale architetto svizzero della pietra miliare secoli di Karl Moser, così come gli edifici dell'università statale del diciannovesimo secolo, tra cui l'edificio principale dell'ETH di Gottfried Semper.
Il blocco del nuovo edificio museale in pietra artificiale con profili verticali di calcare giurassico (deposito Lisberg) occupa un posto significativo nell'ambiente urbano, almeno per le sue dimensioni (quadrato 60x60 m in pianta, 21 m di altezza, superficie totale - 23 300 m2), tuttavia, il colore sobrio e la soluzione delle facciate ammorbidiscono il contrasto dell'edificio con l'ambiente circostante. I profili che si sovrappongono verticalmente alle aperture delle finestre sono realizzati in pietra artificiale, perché qui era importante utilizzare blocchi di materiale solidi. Viene utilizzato anche per i "cornicioni" che dividono i pavimenti e garantiscono la "leggibilità" delle facciate.
Il pavimento in marmo dell'atrio dell'edificio del 1910 prosegue nella piazza di fronte e - dall'altra parte della carreggiata - di fronte all'edificio Chipperfield e alla sua spaziosa hall. Le aree pubbliche sono situate al piano terra: un auditorium per 500 persone, un negozio del museo, un bar-caffetteria, un centro educativo e anche locali amministrativi. Su due livelli interrati troviamo un ripostiglio, laboratori, guardaroba, un ripostiglio, servizi igienici.
I due piani superiori sono occupati da sale espositive: qui i pavimenti sono rivestiti di parquet in rovere, e gli accenti e gli accessori necessari sono in ottone, che è stato solo ricoperto di cera - il progetto prevede l'aspetto di una patina naturale su di esso.
La luce naturale entra nei saloni del secondo piano lateralmente, attraverso le finestre, e del terzo dall'alto, attraverso le sezioni vetrate dei soffitti.
Il nuovo edificio aprirà ai visitatori nel 2021: esporrà opere del modernismo "classico", l'ultima arte (dopo il 1960), la collezione di Emil Georg Bührle. Queste sale ospiteranno anche piccole mostre.
