Η Εθνική Γλυπτοθήκη στεγάζεται σε δυο ανακαινισμένα ιστορικά κτήρια του 1900, τα οποία βρίσκονται στο Άλσος Στρατού στο Γουδί, και χρησίμευαν άλλοτε ως βασιλικοί στάβλοι. Στο ένα από τα κτήρια παρουσιάζεται η μόνιμη συλλογή γλυπτών με έργα του 19 ου και του 20ού αιώνα, που εικονογραφούν την ιστορία της νεότερης ελληνικής γλυπτικής. Στον περιβάλλοντα χώρο έκτασης επτά στρεμμάτων λειτουργεί υπαίθριο μουσείο γλυπτικής.
Στο δεύτερο κτήριο, λόγω των εργασιών επέκτασης και εκσυγχρονισμού που γίνονται στα κεντρικά κτήρια του μουσείου, στεγάζεται ένα μέρος της συλλογής ζωγραφικής, που καλύπτει την περίοδο 1830-1960. Στο ίδιο κτήριο λειτουργεί η Βιβλιοθήκη και το Εργαστήριο Συντήρησης της ΕΠΜΑΣ.
Στην Εθνική Γλυπτοθήκη λειτουργούν εκπαιδευτικά προγράμματα κατόπιν ραντεβού και Παιδικό Εργαστήρι με ελεύθερη είσοδο κάθε Σάββατο 11.00 -15.00.