Pavillon Lunden
Horsens Kunstmuseum flyttede ved adskillelsen fra Horsens Museum i 1984 ind i Pavillon Lunden. Pavillon Lunden har en lang og omskiftelig historie bag sig og er blevet udvidet i flere etaper. Grundstenen til bygningen blev lagt i 1843 af Horsens Borgerlige Skyttelaug, der også tog initiativ til etablering af det parkanlæg, der i dag omgiver museet.
Tilbygningen fra 1992
Pladsen i den gamle pavillon blev imidlertid snart for trang, og i 1992 blev de første spadestik taget til en omfattende tilbygning tegnet af arkitekten Niels Thorup Pedersen og Poul Schwarz Tegnestue A/S. Initiativtageren var Horsens Folkeblad med chefredaktør Mogens Ahrenkiel i spidsen, og anledningen var avisens 125 års jubilæum. Enkelthed, klarhed og fleksibilitet var nøgleordene i en arkitektonisk tilføjelse, der foruden Horsens Folkeblads generøse donation blev hjulpet på vej af bidrag fra Inge og Asker Larsen, Familien Hede Nielsens Fond, Bikuben, Nykredit, Schur International A/S og Horsens Kommune. Den 1700 kvm store tilbygning rummer i dag museets foyer, cafe, bibliotek, magasiner og en række enestående udstillingsrum.
Tilbygningen fra 2006
Den 25. november 2006 stod museets seneste udvidelse klar: En tilbygning på små 400 kvadratmeter doneret af Inge og Asker Larsens Fond til Støtte af Almennyttige Formål. Her blev en forbindelsesgang og en stor udstillingssal føjet til den eksisterende museumsbygning, endnu en gang med Poul Schwarz Tegnestue A/S i spidsen.Tilbygningen fra 2006 viderefører den linie, der blev lagt ved den første udvidelse af museet. Således fremstår Horsens Kunstmuseum i dag som et ‘White Cube’-museum med rene linier og internationalt tilsnit. Samtidig har tilbygningen åbnet nye muligheder for udstillinger og enkeltværker i et helt andet format. Det kunne man blandt andet opleve, da Horsens Kunstmuseum i 2009 udstillede Martin Erik Andersens gigantiske totalinstallation more give me more give me more. dette dit dørtrin i den nye, store udstillingssal.
Nyt magasin og Michael Kvium sal i 2017
I foråret 2017 åbnede Horsens Kunstmuseum museets nyeste tilbygninger: Kviumsalen og det nye magasin. Kviumsalen vil fremover præsenterer museets fortsat voksende samling af Michael Kviums kunst. Den nye Kviumsal er gavmildt doneret af Horsens Kommune, mens det store nye magasinbyggeri er doneret af Inge og Asker Larsens Fond til støtte af almennyttige formål. Magasinet vil løbende blive åbnet op for offentligheden i forbindelse med diverse arrangementer.