Novo krilo od 10 katova nadopunit će glavnu zgradu Maria Botte, koja je otvorena 1995. godine: unutar njihovih prostora spojeni su zajedno, iako je izvana svaki zadržao svoju individualnost. Složeni volumen opeke Botte jasno se ističe na svjetlosnim fasadama slučaja Snøhetta. Prekriveni su polimernim pločama ojačanim stakloplastikom koje bi trebale nalikovati magli i valovima zaljeva San Francisco - sasvim u duhu norveškog ureda poznatog po sklonosti simbolima i poetskim metaforama.
No, ne može se reći da je prva zgrada SFMOMA-e ostala nepromijenjena: na primjer, atrij ispod poznatog "okulusa" na vrhu prugastog tornja izgubio je svoje prvobitno stubište tijekom obnove kako mu ništa ne bi omelo prostor. Sada će ga zamijeniti novo, "kiparsko" stubište. Osim toga, Snøhetta, poznata po pažnji prema krajoliku, dizajnirala je prostor oko oba dijela muzejskog kompleksa, otvarajući ih prema gradu. Izložbeni prostor u prizemlju, dostupan bez kupnje ulaznice, služi istoj namjeni. Bit će tu rad Richarda Serre "Sequence" (2006.) i druga djela, a "Rimsko stubište" od javorovog drveta trebalo bi postati omiljeno mjesto okupljanja građana.
Na drugom katu bit će novo predvorje s pogledom na otvorenu terasu sa skulpturama (u muzeju će ih biti ukupno šest) i zeleni zid od 16 000 biljaka - najvećih na području zaljeva San Francisco.
Novo krilo ukupne površine 21,8 tisuća m2 nešto je veće od zgrade Botta (20,9 tisuća m2). Povećanje veličine muzeja omogućilo je uređenje novih prostora za performanse i druge izvedbe, Pritzkerov centar za fotografiju - za izložbu i istraživanje djela u ovom žanru, galeriju arhitekture i dizajna, obrazovne prostore i još mnogo toga. Novi restauratorski centar, umjetničke radionice i uredi za osoblje zauzet će gornje katove novog krila.
Izgradnja nove zgrade započela je 2013. godine, a otvaranje obnovljenog muzeja zakazano je za 14. svibnja 2016. Proračun je iznosio 305 milijuna dolara. Projekt tvrdi da je LEED Gold (SFMOMA planira koristiti 46% manje energije i 60% manje vode iz slavine od standardne zgrade iste specifikacije).
