藉由代表中国书法中浓墨、飞白、渲染三种笔法，此博物馆建筑由三座流线型量体交织而成，在嘉南平原一片绿色的蔗田与稻田之中，显现出墨黑色行云流水般的流动造型。

这三个各具特色的造型具有不同的功能：由于典藏品对自然光相当敏感，因此实量体（源自浓墨）主要为典藏与展示空间；玻璃与钢柱所形塑的虚量体（源自飞白）中，则为大厅、餐饮、图书馆、办公室等空间；而第三笔划的渲染穿越过前两个交织的造型，将所有的空间联系起来。

参观者抵达博物馆正门时，会从湖的对岸看见这座主体建筑。走过整体设计的弧形的步道桥，从虚量体下方进入一个种满竹子的宁静中庭，参观者在此准备进入馆内参观。

进入大厅后，硕大的帷幕玻璃将东侧优美的湖景尽收眼底。一座宽广的楼梯引领参观者缓步而上，抵达虚、实量体交会处之导览空间，一系列的精美展示由此开始。

实量体建筑的外观由36,000多片铸铝圆盘外挂于弧型墙面所构成，以现代数码化的设计呈现古老铜器上的龙纹及云纹。当阳光移动时，经由圆盘的反射，“在云中移动的龙”会在此独特设计的弧形立面上呈现出来。