Weil die Villa Marckhoff-Rosenstein, Stammhaus des Museums, das 1960 unter dem Namen „Städtische Kunstgalerie“ gegründet worden war, in den frühen achtziger Jahren aus allen Nähten platzte, entschied sich die Stadt, bei den dänischen Architekten Jørgen Bo und Vilhelm Wohlert einen Erweiterungsbau in Auftrag zu geben. Mit ihrem ersten gemeinsamen Hauptwerk, dem Louisiana Museum of Modern Art in Humlebæk bei Kopenhagen (1957/58), hatte das Duo ein Museumsgebäude entworfen, das Maßstäbe setzte – sowohl durch die harmonische Einbindung in die Landschaft als auch durch die Dramaturgie der Raumfolgen. Mit dem Gustav-Lübcke-Museum in Hamm (1993) befindet sich ein Spätwerk von Jørgen Bo und Vilhelm Wohlert ebenfalls in NRW.
Der Bochumer ‚Neubau‘, wie er oft bezeichnet wird, ist nach rund 40 Jahren selbst ein historisches Bauzeugnis, wie das LWL-Fachamt für Denkmalpflege in Westfalen attestierte. Hervorgehoben wird die offene, transparente Architektur, die trotz ihrer modernen Formensprache Rücksicht auf die Bausubstanz der Villa Marckhoff-Rosenstein aus dem Jahr 1900 nimmt.
Die Sammlung des Kunstmuseums Bochum umfasst mehr als 8000 Werke, vor allem europäische Kunst nach 1945. Werke des Kubismus, Expressionismus und Surrealismus sind ebenso vertreten wie abstrakte Kunst. Besonders hervorzuheben sind Arbeiten von Zofia Kulik, Andy Warhol, Louise Nevelson und Tadeusz Kantor. In jüngerer Zeit wurde die Sammlung durch einen Nachlass mit einem stattlichen Bestand an Fluxus-Kunst bereichert.
