In den Jahren 1972-74 wurde das Osthaus Museum durch einen Anbau in Sichtbeton maßgeblich erweitert.
Im Zuge der aktuellen Umbauarbeiten in der Zeit von Juli 2006 bis August 2009 ist das Gebäude grundlegend saniert und erneut erweitert worden. Zur Museumsgasse entstand ein zweigeschossiger Anbau mit einem hohen Ausstellungsraum für große Formate sowie neuen Räumlichkeiten für Museumspädagogik und Werkstätten. Zudem sind im ehemaligen Verwaltungsbereich im Obergeschoss neue Ausstellungsflächen eingerichtet worden, die als Grafik-Kabinette genutzt werden können. Der historische Altbau erfuhr während der Baumaßnahmen ebenfalls eine Sanierung mit einer Rekonstruktion der historischen Farbgebung.