Zbirka arhitekture, urbanizma i arhitektonskog dizajna osnovana je 1974. godine. Fokusirajući se na srpsku arhitekturu, delatnost Zbirke posvećena je istoriografiji i teoriji arhitekture i arhitektonskog dizajna XX veka. U okviru Zbirke dokumentuju se, istražuju, proučavaju i izlažu dela iz oblasti arhitekture, urbanizma i arhitektonskog dizajna, sa ciljem da se široki spektar formi i sadržaja novije i savremene arhitekture predstavi kroz izložbe poznatih i manje poznatih arhitekata, pojava i pravaca. Planski se realizuju programski edukativni serijali o problemskim temama iz istoriografije, teorije arhitekture i dizajna ili svakodnevne prakse, kao i razgovori o arhitekturi, intervjui sa arhitektima, događaji – performansi. Uspostavljena je saradnja i komunikacija sa brojnim srodnim institucijama i asocijacijama u zemlji i svetu, dok je poseban akcenat stavljen na uspostavljanje interakcije između publike, arhitekata, investitora, elitne i popularne kulture. Salon arhitekture, godišnja izložba savremene srpske arhitekture, održava se u Muzeju u kontinuitetu od 1974. godine. Velika nagrada – Grand Prix Salona arhitekture je jedna od najprestižnijih nagrada u karijeri svakog arhitekte dobitnika. U Zbirci se čuvaju dva legata: legat arhitekte Miladina Prljevića (1900–1973) i legat profesora dr Branka Maksimovića (1900–1988), arhitekte, člana Srpske akademije nauka i umetnosti.
Kustos zbirke: Slobodan Jović, kustos