Збирка архитектуре, урбанизма и архитектонског дизајна основана је 1974. године. Фокусирајући се на српску архитектуру, делатност Збирке посвећена је историографији и теорији архитектуре и архитектонског дизајна XX века. У оквиру Збирке документују се, истражују, проучавају и излажу дела из области архитектуре, урбанизма и архитектонског дизајна, са циљем да се широки спектар форми и садржаја новије и савремене архитектуре представи кроз изложбе познатих и мање познатих архитеката, појава и праваца. Плански се реализују програмски едукативни серијали о проблемским темама из историографије, теорије архитектуре и дизајна или свакодневне праксе, као и разговори о архитектури, интервјуи са архитектима, догађаји – перформанси. Успостављена је сарадња и комуникација са бројним сродним институцијама и асоцијацијама у земљи и свету, док је посебан акценат стављен на успостављање интеракције између публике, архитеката, инвеститора, елитне и популарне културе. Салон архитектуре, годишња изложба савремене српске архитектуре, одржава се у Музеју у континуитету од 1974. године. Велика награда – Grand Prix Салона архитектуре је једна од најпрестижнијих награда у каријери сваког архитекте добитника. У Збирци се чувају два легата: легат архитекте Миладина Прљевића (1900–1973) и легат професора др Бранка Максимовића (1900–1988), архитекте, члана Српске академије наука и уметности.
Кустос збирке: Слободан Јовић, кустос