MAMbo ha sede nell'edificio dell’ex Forno del Pane.

Una prima sezione viene costruita nel 1915 dal Sindaco di Bologna Francesco Zanardi, con la funzione di panificio comunale in grado di far fronte alle difficoltà di approvvigionamento dei cittadini bolognesi nel corso della prima guerra mondiale. L’edificio viene successivamente ampliato, negli anni 1928-‘29, e ospita l’Ente Autonomo dei Consumi, chiuso nel 1935.

Nel corso degli anni Settanta l'ex Forno del Pane attraversa altre trasformazioni, poi diventa deposito comunale. Il progetto di recupero e di trasformazione nella nuova sede del MAMbo prende avvio nella seconda metà degli anni Novanta e segue diverse fasi - demolizione, recupero e consolidamento strutturale, nuova costruzione degli spazi interni - avendo sempre cura di rispettare e valorizzare le caratteristiche architettoniche preesistenti. L'intervento, in origine inserito nel master plan ideato da Aldo Rossi, è stato realizzato dal Comune di Bologna tramite la società Finanziaria Bologna Metropolitana, con la collaborazione dello Studio Arassociati di Milano.

Oggi al piano interrato sono collocati il Dipartimento educativo e la sala conferenze, mentre al piano terra si trovano l’ingresso, i servizi per il pubblico, le sale espositive per le mostre temporanee (con l'ampia “Sala delle Ciminiere” in cui sono stati mantenuti i camini del vecchio panificio) e gli accessi a bookshop e ristorante.

L’ammezzato ospita la biblioteca-emeroteca d’arte contemporanea, mentre il primo piano è riservato alle sale espositive della collezione permanente, compresa la “Manica Lunga”, lungo la quale si riconoscono le arcate della facciata originale inglobata all’interno dell’edificio, con i capitelli decorati da spighe di grano. Al secondo piano trovano posto gli uffici e i depositi. Gli spazi esterni sono predisposti percollegare il MAMbo al complesso della Manifattura delle Arti attraverso il giardino del Cavaticcio.