Коллекция искусства ХХ века располагается в здании Третьяковской галереи на Крымском Валу. Еще на стадии проектирования это здание в 1959 году было закреплено решением правительства за вновь созданной Государственной картинной галереей СССР. Этот проект, выполненный в мастерской имени И. В. Жолтовского (архитекторы Ю. Н. Шевердяев, Н. П. Сукоян и другие), был утвержден в 1964 году, но его строительство затянулось и превратилось в типичный советский долгострой. В итоге здание, задуманное как продолжение Нескучного сада и Центрального парка культуры и отдыха им. А. М. Горького в сторону Кремля, было завершено лишь в конце 1970-х. Постройка решена как крупномасштабный парковый павильон, ориентированный на набережную Москвы-реки. Отсюда его относительно небольшая высота и значительная протяженность вдоль набережной, а также сквозная колоннада, проходящая по всему периметру первого этажа. Здание обладает огромными выставочными площадями (более 12 тысяч кв. метров), что таит интересные экспозиционные возможности в сочетании с несколькими протяженными анфиладами, большими залами, предусматривающими возможности разнообразных пространственных трансформаций, единым сквозным решением вестибюля и лестничных маршей и огромными окнами, открывающими эффектные панорамы на Кремль, Москву-реку и парк.
