ปีกอาคาร 10 ชั้นใหม่จะช่วยเสริมอาคารหลักของ Mario Botta ซึ่งเปิดให้บริการในปี 1995: ภายในช่องว่างของพวกเขาถูกหลอมรวมเข้าด้วยกันแม้ว่าจะอยู่ด้านนอก แต่แต่ละห้องก็ยังคงความเป็นเอกลักษณ์ ปริมาตรอิฐที่สลับซับซ้อนของ Botta โดดเด่นอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับอาคารสีอ่อนของตัวเรือนSnøhetta พวกเขาถูกปกคลุมด้วยแผงโพลีเมอร์ที่เสริมด้วยไฟเบอร์กลาสซึ่งน่าจะคล้ายกับหมอกและเกลียวคลื่นของอ่าวซานฟรานซิสโกซึ่งเป็นจิตวิญญาณของสำนักนอร์เวย์ที่รู้จักกันดีในเรื่องของสัญลักษณ์และคำอุปมาอุปมัยในบทกวี
แต่ไม่อาจกล่าวได้ว่าอาคาร SFMOMA หลังแรกยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตัวอย่างเช่นห้องโถงใหญ่ภายใต้ "oculus" ที่มีชื่อเสียงที่ด้านบนสุดของหอคอยลายได้สูญเสียบันไดเดิมในระหว่างการสร้างใหม่เพื่อที่จะไม่มีอะไรมาขัดขวางพื้นที่ ตอนนี้จะถูกแทนที่ด้วยบันได "ประติมากรรม" ใหม่ นอกจากนี้Snøhettaซึ่งเป็นที่รู้จักในเรื่องความใส่ใจในภูมิทัศน์ได้ออกแบบพื้นที่รอบ ๆ ทั้งสองส่วนของคอมเพล็กซ์พิพิธภัณฑ์โดยเปิดให้เข้าสู่เมือง พื้นที่จัดแสดงที่ชั้นล่างซึ่งมีให้โดยไม่ต้องซื้อตั๋วมีจุดประสงค์เดียวกัน จะมีผลงานของ Richard Serra "Sequence" (2006) และผลงานอื่น ๆ และ "Roman Staircase" ที่ทำจากไม้เมเปิ้ลน่าจะกลายเป็นสถานที่นัดพบที่ชาวเมืองโปรดปราน
บนชั้นสองจะมีล็อบบี้ใหม่ที่มองเห็นระเบียงเปิดโล่งพร้อมรูปปั้น (พิพิธภัณฑ์จะมีทั้งหมดหกตัว) และกำแพงสีเขียว 16,000 ต้นซึ่งใหญ่ที่สุดในบริเวณอ่าวซานฟรานซิสโก
ปีกอาคารใหม่ที่มีพื้นที่รวม 21.8,000 ตร.ม. มีขนาดใหญ่กว่าอาคาร Botta เล็กน้อย (20.9 พัน ตร.ม.) การเพิ่มขนาดของพิพิธภัณฑ์นี้ทำให้สามารถจัดพื้นที่ใหม่สำหรับการแสดงและการแสดงอื่น ๆ ศูนย์การถ่ายภาพ Pritzker - สำหรับนิทรรศการและการวิจัยผลงานในประเภทนี้หอศิลป์สถาปัตยกรรมและการออกแบบสถานศึกษาและอื่น ๆ อีกมากมาย ศูนย์บูรณะแห่งใหม่เวิร์กช็อปของศิลปินและสำนักงานพนักงานจะอยู่ที่ชั้นบนของปีกใหม่
การก่อสร้างอาคารใหม่เริ่มขึ้นในปี 2556 และมีกำหนดเปิดพิพิธภัณฑ์ที่ปรับปรุงใหม่ในวันที่ 14 พฤษภาคม 2559 งบประมาณ 305 ล้านดอลลาร์ โครงการอ้างว่าเป็น LEED Gold (SFMOMA มีแผนจะใช้พลังงานน้อยลง 46% และน้ำประปาน้อยกว่าอาคารมาตรฐานที่มีคุณสมบัติเดียวกัน 60%)