L’édifice et le jardin du CCA sont un projet de reconstruction urbaine conçu dans les années 1980 dans la partie ouest du centre-ville de Montréal, autour de la maison connue sous le nom de maison Shaughnessy (1874, conçue par William T. Thomas). Ouvert en 1989, le nouveau bâtiment d’environ 12 000 mètres carrés a été conçu par Peter Rose de concert avec Phyllis Lambert (architecte conseil) et Erol Argun (architecte associé) pour abriter les salles d’exposition, le théâtre Paul-Desmarais, une librairie, des lieux de recherche, y compris une salle de lecture ouverte au public sur rendez-vous, ainsi que des laboratoires de restauration et de conservation à la fine pointe et les bureaux curatoriaux. Des travaux de conservation et de restauration de la maison Shaughnessy en ont fait l’une des rares résidences montréalaises du XIXe siècle accessibles aux visiteurs. De par ses dimensions, sa localisation et l’utilisation de matériaux traditionnels et modernes, tels que le calcaire gris de Montréal juxtaposé aux structures d’aluminium, le bâtiment du CCA marie architecture présente et passée.

Le bâtiment est entouré au nord par le parc Baile et au sud par le Boulevard René-Lévesque et le jardin de sculptures du CCA. Celui-ci a contribué à la restauration du tissu urbain dans un secteur défiguré par les grands travaux autoroutiers du milieu du XXe siècle. Situé au bord d’un promontoire, le jardin est réalisé par l’artiste-architecte montréalais Melvin Charney dans le cadre du programme d’intégration des arts à l’architecture du gouvernement du Québec. Des espaces publics et des sculptures agrémentent ce terrain, concédé en 1986 au CCA par la Ville de Montréal. À la fois jardin urbain et musée en plein air, il rappelle l’histoire de l’aménagement paysager et la ville industrielle en contrebas, et propose un discours sur la nature, l’architecture et le tissu urbain.