Museum KAM is gehuisvest in een bijzonder rijksmonument dat in 1920-22 speciaal voor de archeologische collectie is gebouwd. In de loop van de tijd is de collectie KAM uitgebreid en zijn nieuwe archeologische vondsten toegevoegd. Tegelijk is voor onderzoek een grote bibliotheek opgebouwd en zijn studie- en werkplekken gecreëerd.

Het gebouw is naar ontwerp van architect Oscar Leeuw in expressionistische baksteenarchitectuur gebouwd. De plattegrond heeft de indeling van een Romeinse villa als uitgangspunt met de centrale hal als atrium. De voorgevel is als Romeinse poort gebouwd en heeft in het gestileerde beeldhouwwerk verwijzingen naar de Romeinse bouwkunst. De plattegrond heeft een symmetrische indeling met een centrale as van voor- naar achtergevel door het midden van de entree. De centrale hal met galerij op de verdieping vormt het hart van het museum. Een monumentale trap geeft toegang tot de galerij. Het geheel is met klassieke ornamentiek in pleisterwerk afgewerkt. Rondom de hal bevinden zich representatieve tentoonstellingsruimten, die nu als depotruimten en studiezaal in gebruik zijn. De zaal achter de hal is fraai geornamenteerd.

Aan de achterzijde van het souterrain zijn de (studie)zalen als kantoor in gebruik. Aan de voorzijde zijn in het souterrain depotruimten aangebracht. Het bijzondere van het perceel is dat het maaiveld sterk afloopt en de vloer van het souterrain aan de achterzijde op maaiveldniveau ligt.

In de beginperiode was de gehele archeologische collectie van Gerard Marius Kam geëxposeerd. Hiervoor zijn langs de wanden van alle representatieve  tentoonstellingsruimten stalen vitrinekasten aangebracht, waarbij de verwarming in de plinten is geïntegreerd. De vitrinekasten zijn nog voor een groot deel aanwezig.

Vanaf de jaren dertig is het accent meer komen te liggen op deelexpositie, studie en kennisoverdracht. Hiervoor werden met name in het interieur aanpassingen gedaan, waarbij de voorheen transparante vitrinekasten grotendeels zijn dichtgeschilderd. Ook verdween de decoratieve afwerking achter witsellagen. In de bestaande situatie zijn alle ruimten nog steeds wit afgewerkt.

In de jaren tachtig en negentig vinden met name (bouw)technische aanpassingen en energetische verbeteringen plaats, zoals het vervangen van vloeren, ramen etc. Het uitdiepen van een deel van het souterrain om archeologische depotruimten te creëren was hierbij het meest ingrijpend.

In de jaren negentig en tweeduizend is ten behoeve van de functie als provinciaal depot voor bodemvondsten en als studie- en informatiecentrum voor  archeologie in Gelderland het gehele gebouw heringericht. In de tentoonstellingsruimten aan de zijkanten van de centrale hal zijn ten behoeve van extra depotruimte stellages met nieuwe vloerconstructies toegevoegd. Tevens is de hal als bibliotheek ingericht en is de grote zaal achter de hal als studiezaal in gebruik. De zalen in het souterrain functioneren als kantoorruimte. Hierbij is tevens een (restauratie)atelier toegevoegd. De galerij in de centrale hal is wel als expositieruimte in tact gelaten. De voormalige conciërgewoning werd als depotruimte ingericht. De huidige situatie is toen grotendeels tot stand gekomen. Het gebouw maakt ondanks de imposante en monumentale hal een sleetse en rommelige indruk. Alle ingrepen zijn om pragmatisch redenen tot stand gekomen en het gebouw is nauwelijks nog voor haar oorspronkelijke doel, het tentoonstellen van archeologische artefacten, in gebruik. De dienstwoning is door de slechte staat buiten gebruik geraakt.

De aanpassingen die in de loop van de tijd zijn aangebracht zijn grotendeels pragmatisch van aard. Hierdoor is de en representatieve beleving van het oorspronkelijke gebouw sterk verminderd. Dit wordt versterkt door de kraakhelder witte kleurstelling van de ruimten en de dichtgeschilderde vitrinekasten. Ondanks de wijzigingen is het oorspronkelijke interieur, inclusief vitrinekasten, nog wel grotendeels behouden gebleven. Het uitgangspunt voor de restauratie is dan ook om zoveel mogelijk van het oorspronkelijke karakter weer terug te brengen en nieuwe voorzieningen zorgvuldig en zo onzichtbaar mogelijk in te passen.

Doelstelling van de restauratie is om het museumgebouw bouwkundig weer in orde te maken en tegelijk toekomstbestendig te maken, waarbij duurzaamheid en toegankelijkheid belangrijke aspecten zijn. Voor een optimaal gebruik als archeologisch onderzoekscentrum wordt het functionele programma, met kantoren, onderzoek- en studieplekken en depotruimten geherstructureerd. Om extra ruimte te creëren wordt de voormalige dienstwoning verbonden met het museumgebouw. In de monumentale ruimten, zoals de entreehal met galerij en de tentoonstellingszalen wordt het oorspronkelijke, historische karakter weer teruggebracht.

In onze planvisie streven we ernaar, voor de benodigde aanpassingen met betrekking tot toegankelijkheid, functionaliteit en duurzaamheid, om met één heldere ingreep een nieuwe, open en lichte verbinding te maken, die als schakelpunt elk niveau van het museumgebouw en de dienstwoning kan ontsluiten. Hierin wordt een nieuwe, voor iedereen toegankelijke (dagelijkse) entree gemaakt en een nieuw trappenhuis met lift toegevoegd. Ook ontstaat de mogelijkheid om een uitbreiding met extra werkruimten te realiseren, zodat de representatieve vertrekken niet om functionele reden hoeven te worden opgedeeld. Door de nieuwe verbinding transparant en eigentijds vorm te geven wordt er in contrast met het historische gebouwen een nieuwe, herkenbare tijdslaag toegevoegd.