Nach aussen präsentiert sich das Vitra Schaudepot als monolithischer Baukörper aus gebrochenem Klinker, gekennzeichnet durch eine völlig fensterlose Fassade und ein schlichtes Giebeldach. Die Klinkersteine der Fassade wurden vor Ort gespalten und geben dem Gebäude eine lebendige Textur. Mit seinem schlichten und erhabenen Erscheinungsbild reflektiert das Schaudepot den kulturellen Wert der darin aufbewahrten Objekte. Das Innere des Gebäudes bietet ideale konservatorische Bedingungen, um die wertvollen Sammlungsstücke zu bewahren.

Die Haupthalle im Erdgeschoss des Schaudepots ist geprägt durch eine streng gerasterte Anordnung von Leuchtröhren an der Decke, die den Innenraum gleichmässig ausleuchten. Hier befinden sich neben der Dauerausstellung auch die Fläche für wechselnde, sammlungsbezogene Ausstellungen sowie der Eingangsbereich mit einem Shop. Ein dritter Bereich umfasst Garderoben, Sanitärtrakt sowie ein Café und verbindet das Gebäude mit der Restaurierungswerkstatt, der Bibliothek und den Büros des Vitra Design Museums.

Dem Schaudepot vorgelagert ist ein erhöhter, öffentlicher Vorplatz. Dieser bindet das Gebäude in das Architekturensemble auf dem Vitra Campus ein. Der Neubau bildet einen Kontrast zu der dynamischen Form des gegenüberliegenden Feuerwehrhauses von Zaha Hadid (1993) und korrespondiert mit der ebenfalls verklinkerten Fabrikhalle von Álvaro Siza (1992).