이응노미술관은 대전광역시 서구 둔산대로 157(만년동)에 위치하며, 대전 도심의 문화 중심지인 둔산 지구 내에 자리하고 있다.

세계적인 화가 고암 이응노(1904~1989) 화백의 삶과 예술 활동을 재조명하고, 그의 예술 세계를 연구함으로써 한국 미술의 발전에 기여하고자 하는 뜻으로 2007년 5월 개관하였다. 부인 박인경 여사가 2002년 서울 평창동에 세웠던 이응노미술관이 2005년 폐관된 후, 대전시가 소장품을 인수하여 현재의 미술관을 건립하였다.

현재 지하 1층·지상 2층 규모(연면적 약 500평)로, 4개의 전시실과 수장고, 아트숍 등을 갖추고 운영되고 있다. 이응노의 작품 세계를 조명하는 상설전시와 연간 3~4회의 기획전시를 개최하며, 어린이·성인을 대상으로 한 미술 교육 프로그램도 함께 운영하고 있다. 현재 재단법인 고암미술문화재단이 운영을 담당하고 있다.

외형적으로 주변 공원과 자연환경이 건축물과 자연스럽게 연결되도록 설계 되어 있으며, 내부와 외부 공간의 연속성을 강조한 개방적 형태가 특징이다. 건물 외부에는 긴 수평 차양이 설치되어 있으며, 목재 루버를 통해 자연광을 조절하여 시간에 따라 변화하는 그림자가 형성되어 독특한 외관을 만들어 내는 특징이 있다.