מוזיאון משואה הממוקם בלב הקמפוס של מכון משואה, הוא מבנה בטון חשוף שתוכנן ב-1969 על ידי האדריכל קובה גבר והפסל רודה ריילינגר. מיקומו וצורתו של המבנה נועדו לסמל את מרכזיותו של זיכרון השואה בחברה הישראלית. למבנה צורת משושה, שבזוויות דפנותיו חרכים צרים בעדם אפשר להשקיף מן הפנים אל החוץ.

חלל המוזיאון בנוי חמישה מפלסים. במרכז החלל הראשון אתר התייחדות המתנשא עד לגובה התקרה, המסמל את העולם שחרב, את הערכים ההומניים שהנחילה היהדות לתרבות המערבית ואת חורבנה של יהדות אירופה.

התערוכות במוזיאון תוכננו במתכונת של מרכזי לימוד בחללי תצוגה. אלה הן תערוכות אינטראקטיביות מתוך תפיסה של מוזיאון המבוסס על גישה של הבניית הידע; גישה המתמקדת בהקניית משמעות לנושאים המוצגים. מטרת התערוכות היא לחשוף את המבקרים, במהלך חוויית הביקור, לקשת רחבה של פרשנויות. התערוכות מאתגרות את המבקרים ומעוררות אותם לחרוג מדפוסי החשיבה המוכרים להם ולאפשר להם ליצור הקשרים חדשים.