Zudem wurde ein Erweiterungsbau realisiert, der sich auf dem direkt angrenzenden, unter 45 Grad abfallenden Steilhang zwischen dem Landsberger Hof und der nahegelegenen Ruhrstraße befindet. Der skulpturale Neubau, dessen Erdgeschoss rund 20 Meter unter dem Eingangsniveau des repräsentativen Bestandsbaus liegt, versetzt nun das Museum in die Lage, auch hochkarätige Wechselausstellungen von überregionaler Strahlkraft durchführen zu können.
Auf Wunsch des Bauherrn musste der im Jahr 2012 prämierte Wettbewerbsentwurf, der eine unterirdische Verbindung von Alt- und Neubau vorsah, zunächst vollständig umgeplant werden. Der neu gestaltete Museumsbau treppt sich von Norden nach Süden in drei Etappen ab: Von der Ebene des ersten Untergeschosses des Altbaus bis hinunter zur Ruhrstraße, wo sich mit dem großen Ausstellungssaal die Hauptbaumasse des Museums befindet. Auf dem Weg nach unten durch den weiß gestalteten Treppenraum zur Ruhrstraße vergrößert sich das Volumen geschossweise von der oberen Ebene mit dem Ausstellungsauftakt über den darunterliegenden Multifunktionssaal bis zum großen Ausstellungssaal.
Der direkte Anschluss des Erweiterungsbaus erfolgt über einen brückenartigen Verbindungsbau, der an das erste Untergeschoss des Landsberger Hofs andockt und durch drei schräg eingeschnittene Fensteröffnungen in Richtung Brückenplatz diesen Übergang akzentuiert. Der Weg führt geradewegs auf ein raumhohes Panoramafenster, das aus 15 Metern Höhe einen beeindruckenden Blick auf die Stadt freigibt. Obwohl der Besucher kurz zuvor in den Keller des Altbaus hinabgestiegen ist, befindet er sich jetzt über der Stadt, die nun selbst zum Exponat wird. Über drei Etagen schraubt sich von hier aus der weiß gestaltete Treppenraum hinunter in Richtung Ruhrstraße und erschließt en passant die Ausstellungsräume.
Die historische Fußwegeverbindung Englische Promenade, die den Hang unterhalb des Landsberger Hofes quert und die Altstadt mit dem Ufer der Ruhr verbindet, konnte im Zuge der Baumaßnahme wiederhergestellt und deutlich aufgewertet werden. Dieser reizvolle Fußweg führt durch Kaisers Pförtchen - eine Öffnung in der Stadtmauer - hindurch hangabwärts. Er wird von einer Reihe von Skulpturen begleitet, unterquert die Verbindungsbrücke und öffnet sich zu einer öffentlichen Aussichtsterrasse auf dem Dach des Neubaus. Nach dem Überqueren der Ruhrstraße gelangt man zum Zielpunkt dieses Weges, den sogenannten Ruhrterrassen, die an dieser Stelle erstmalig das Ufer des Bachlaufes zugänglich machen.
Der markant gestaffelte Neubau dient auch als vermittelnder Stadtbaustein zwischen dem „Alten Markt“ im Westen und der deutlich tiefer gelegenen Ruhrstraße im Osten. Durch das Aufnehmen der beiden stadträumlichen Hauptrichtungen von Landsberger Hof und Ruhrstraße fügt sich der Neubau wie selbstverständlich in seine bauliche Nachbarschaft ein. Gleichzeitig wird die Dominanz des Landsberger Hofes als historisch bedeutsames Palais auf der Stadtmauer in der Silhouette der Arnsberger Altstadt bewahrt.
Die homogen mit Gauinger Travertin bekleideten Fassaden unterstreichen die skulpturale Anmutung des neuen Museums. Die Stärke des vorgemauerten Travertins, dessen Oberfläche gestockt wurde, beträgt 10 cm. Konstruktiv handelt es sich um ein Verblendschalenmauerwerk mit einer Kerndämmung aus Mineralwolle (18 cm) und einer ruhenden Luftschicht (2 cm). Es wurden Steinlängen von 20 bis 70 cm verbaut, an den Türen, Fenstern, Gebäudeecken und der Attika wurden Sondersteine verwendet. Durch seine gestockte Oberfläche entsteht ein Spiel von Licht und Schatten, das auf die charaktervolle Textur des Travertinmauerwerks fällt.
Das neue Museum wird durch eine auffallend geringe Anzahl exklusiver Materialien geprägt: Bei deren Auswahl und Verarbeitung waren die Wertigkeit und Handwerklichkeit äußerst wichtig. Neben der Fassade aus Gauinger Travertin wurde als Bodenbelag ein weißer Terrazzo gewählt, der das Licht in den offenen Treppenraum reflektiert. Großformatige Eichenholzdielen verleihen den Ausstellungsräumen eine moderne Rustikalität. Einzelne, plastisch eingeschnittene Fensteröffnungen schaffen einen spannungsreichen Bezug von innen nach außen.