Das Akademische Kunstmuseum befindet sich in einem denkmalgeschützten Gebäudekomplex aus dem 19. Jahrhundert und beherbergt heute die Antikensammlung der Bonner Universität, die insgesamt um die 500 Gipsabgüsse antiker Skulpturen und Reliefs sowie circa 2000 Originale umfasst. Ursprünglich befand sich die Alte Anatomie in dem klassizistischen Bau, welcher von 1823 bis 1830 nach Plänen von Hermann Friedrich Waesemann errichtet wurde. Vorbild für die Alte Anatomie war die Tierarzneischule von Carl Gotthard Langhans in Berlin. Auch Karl Friedrich Schinkel wirkte an dem Bau mit. Von ihm stammt der durchfensterte Tambour mit Kegeldach.

Nach der Verlegung der Alten Anatomie in die 1872 fertiggestellte Neue Anatomie erwarb Reinhard Kekulé, der Lehrstuhlinhaber der Archäologie in Bonn, das Gebäude, um dort das Akademische Kunstmuseum unterzubringen. Ein Erweiterungsbau folgte 1884 nach Entwürfen von Ernst Reinike, sodass insgesamt sieben Säle zur Präsentation der Exponate zur Verfügung standen. Ein weiterer Anbau zur Straße wurde von 1907 bis 1908 erbaut. Ab 1993 erfolgte eine umfassende Sanierung des Akademischen Kunstmuseums.

Das im klassizistischen Stil errichtete Gebäude liegt gegenüber dem Kurfürstlichen Schloss im südlichen Teil des Hofgartens. Es besteht aus einem runden Saal, dem früheren Theatrum anatomicum, das von einem quadratischen Gebäudeteil umschlossen wird. Dieser wird von zwei übergiebelten Seitenflügeln flankiert. Das Hauptgeschoss, das auf einem hohen Sockelgeschoss aufliegt, wird durch große, von Pilastern gerahmte Fenster gegliedert. Ursprünglich befanden sich hier Rundbogenfenster, die Ende des 19.Jahrhunderts ersetzt wurden. Der Eingangsbereich ist über eine hohe Freitreppe erreichbar.