Alojado en el antiguo Convento del Carmen, de interés histórico, arquitectónico y urbanístico (en pleno centro antiguo), crea un itinerario cultural completo para el visitante. Su ubicación le sitúa a mitad de camino, casi de un modo equidistante, entre el Museo de Bellas Artes centrado fundamentalmente en primitivos del XIX y el Instituto Valenciano de Arte Moderno que arranca desde los años 30 del siglo XX.
El conjunto monumental del antiguo convento del Carmen ilustra desde su complejidad y su diversidad de estilos arquitectónicos, importantes etapas de la historia de la arquitectura valenciana. La portada de la iglesia, trazada por Sent Martí, es un magnífico ejemplar de fachada retablo con una fábrica tan dilatada en su ejecución que ejemplifica perfectamente, en sus tres cuerpos, la evolución del vocabulario arquitectónico desde un tardío manierismo hasta un barroco pleno. La parte conventual más antigua, constituida por el refectorio, el aula capitular y parte del claustro primero o gótico (concluido éste en el XV), pertenece a finales del siglo XIII y principios del XIV. Esta sección, abierta al público en marzo del 2000, ofrece 4160 m2 para exposiciones temporales, habiéndose previsto para el 2003 la apertura de la segunda fase consiguiendo un espacio expositivo de 7.061 m2.

En la actualidad es la sede del Consorcio de Museos de la Generalitat Valenciana (CMCV) y de la Institución Joaquín Sorolla de Investigación y Estudios.