分館計画は、1954年から試案を繰り返し、ようやく8回目の試案で方向が定まったのは、1959年のことである。浦辺鎮太郎は分館の特徴的な外壁面のシルエットに伝建地区を守る城壁のイメージを重ねていたという。
1987年、新渓園をふところに抱く分館の展示室増築は当然のごとく地下に設けられることになった。
2009年の新収蔵庫棟は、作品の保管という機能的要求と伝建審による景観保護の要求条件の矛盾に対し、一部撤去の上、増築という思い切った改造手法によって実現した。同時に行った分館の耐震改修では一部材料に変更を加えつつも、分館の設計思想を堅持している。

2009年4月撮影
Photo Forward Stroke Inc.

分館増築(地下展示棟)
構造･階数･延床面積：RC造　地上1階、地下1階　760㎡
設計業務完了年月：1986年1月
完成年月：1987年10月

分館増築(新収蔵庫棟)
構造･階数･延床面積：RC造　地上1階、地下1階　390㎡
設計業務完了年月：2007年10月
完成年月：2009年4月