Het ontwerp van de Japanse architect Shigeru Ban maakt gebruik van houtarchitectuur, gebouwd van lokaal gewonnen cederhout. Het Toyota City Museum is bovendien het eerste museum in Japan dat de ZEB (Net Zero Energy Building) Ready-certificering heeft ontvangen. Dit benadrukt het streven naar vermindering van CO2-uitstoot tijdens de bouw. Daarnaast is het gebouw zo ontworpen dat het flexibel kan worden ingezet als rampencentrum. In geval van een noodsituatie kan hier snel een crisiskantoor worden ingericht, waarmee milieubewustzijn en veerkracht samenkomen.
Het dak, geïnspireerd op het symbool van Toyota City, heeft een daklicht dat tijdens de zomerzonnewende een schaduw in de vorm van het stadslogo werpt. Het middelpunt van het museum is een 90 meter lange, glazen houten structuur die de "En-nichi"-ruimte wordt genoemd. Deze multifunctionele ruimte is bedoeld voor tentoonstellingen en evenementen voor de lokale gemeenschap.
Een vernieuwd museumlandschap
Het nieuwe museum is gebouwd op de locatie van de voormalige Toyota Higashi High School en werd gescheiden van het aangrenzende Toyota Municipal Museum of Art door een rij hoge, groenblijvende eiken. Hoewel het oorspronkelijke plan van de stad geen verbinding voorzag tussen de twee gebouwen, zag Shigeru Ban de mogelijkheid om beide locaties te verbinden tot één museaal gebied. Door het nieuwe museum parallel aan het kunstmuseum te plaatsen en de gevel en proporties te laten overeenkomen, is de toegankelijkheid voor bezoekers vergroot en ontstaat er een synergetische relatie tussen beide musea.Het landschap, ontworpen door Peter Walker and Partners, strekt zich nu zonder onderbreking uit van het Toyota Municipal Museum of Art tot het Toyota City Museum. Dit verbindt de twee architectonische meesterwerken: het serene en minimalistische kunstmuseum contrasteert prachtig met het dynamische, publiekgerichte Toyota City Museum. Samen vormen deze gebouwen een levendige culturele bestemming die ruim dertig jaar aan architectuurgeschiedenis met elkaar verbindt.