Im Jahr 1977 hielt der Ministerpräsident von Baden-Württemberg, Hans Filbinger, im Rahmen einer stadtweiten Planungsinitiative einen privaten internationalen Wettbewerb ab, um die Neue Staatsgalerie zu entwerfen, die den kulturellen Einfluss in Stuttgart, Deutschland, revitalisieren und stärken sollte. Der Wettbewerb stellte die Herausforderungen dar, eine Verbindung zur älteren Staatsgalerie herzustellen, die bis ins Jahr 1843 zurückreicht, sowie das steile Gelände zu überwinden. Im Jahr 1979 wählte die Jury einstimmig das Design von James Stirling von Michael Wilford & Associates in London aus.
Stirlings Design aus dem Jahr 1984 integrierte das abfallende Gelände als Teil eines architektonischen Promenadengangs, der durch das Museum führte und den Übergang von der klassischen Kunst der Alten Staatsgalerie zur modernen Kunst der Neuen Staatsgalerie in einer nahtlosen architektonischen Lösung verkörperte. Die Integration traditioneller Designelemente klassischer Museen des 19. Jahrhunderts mit modernen, komplementären Industriematerialien war ein zentraler Gedanke hinter Stirlings Design.
Die Neue Staatsgalerie ist eine Reihe von Integrationen, die sich sowohl auf den Standort als auch auf die Perioden von Kunst und Design beziehen. Stirling kombinierte Materialien der Vergangenheit wie Travertin und Sandstein mit farbigem Industriestahl im gesamten Museum, um eine Respektierung der Kunst und des Designs des 19. Jahrhunderts zu zeigen, indem er eine Beziehung mit modernen Materialien einging und so ein einzigartiges postmodernes Museum schuf.
Trotz der Verwendung moderner Elemente, die den klassischen Materialien gegenübergestellt wurden, erinnert das Design des Museums an den neoklassizistischen Stil der Alten Staatsgalerie. Sowohl auf der Innenseite als auch auf der Außenseite implementierte Stirling eine Reihe von Farben als funktionale Identifier, die im gesamten Gebäude konsistent bleiben. Der zentrale Atriumbereich des Museums bildet ein besonderes Highlight und verbindet den Skulpturengarten und die Werke im Museum mit dem öffentlichen Gehweg, der das Museum durchschneidet.