Para o novo complexo, foi escolhido um terreno de 140 mil m2 em torno do atual edifício do museu - o palácio da dinastia governante al-Thani no início do século XX. Ele estará localizado no extremo sul da Corniche de Doha, próximo ao Museu de Arte Islâmica YM Pei.
A construção do Nouvel será composta por pavilhões que circundam o pátio em um anel oval; o palácio histórico também fará parte deste anel, embora o novo edifício tenha o significado principal no conjunto. O motivo principal da composição são os discos de luz que formam os pisos e paredes dos pavilhões. Esta solução é uma alusão aos cristais de gesso - "rosas do deserto", que se formam sob a superfície das dunas após a chuva. Esse fenômeno natural demonstra o propósito do museu: expor e preservar o patrimônio da história natural, social, cultural e política do Catar, que, como outras nações descendentes de nômades árabes, é quase intangível, baseado em artefatos frágeis e uma rica tradição oral, mesmo agora, durante o período, a prosperidade econômica e a rápida modernização estão ameaçadas.
O museu foi projetado não apenas para os residentes do Catar (em primeiro lugar, jovens que têm uma ligação fraca com suas raízes), mas também para estrangeiros para os quais se pretende demonstrar que o intercâmbio cultural entre Oriente e Ocidente pode e deve ir em ambas as direções. Outra imagem incluída no projeto é um caravançarai, um centro de troca de mercadorias e informações. Este é o símbolo mais importante da "nação em movimento": tanto em um sentido geográfico, referindo-se ao estilo de vida dos beduínos nômades, quanto em um sentido temporário, relevante para os modernos Qataris, que estão se movendo rapidamente do passado para o futuro.
Os discos que se cruzam formam um ângulo entre si, formando os pisos, paredes e pisos dos pavilhões; externamente, são revestidos de concreto armado com fibra de vidro de cor ocre, e sua estrutura consiste em treliças de aço que se espalham a partir de um único centro. Suportes adicionais estão escondidos nos discos verticais. O envidraçamento nos vãos entre os discos é protegido dos raios solares por telas especiais e um prolongamento profundo dos tetos. No interior, o motivo dos discos também é claramente legível; os pisos são de concreto polido cor de areia e as paredes revestidas de mármore artificial.
Será montado um parque ao redor, onde serão plantadas plantas locais: romãzeiras, tamareiras, diversas ervas. O paisagismo incluirá dunas de areia e jardins em terraço.
