Cette forme nouvelle d'implantation régionale d’un établissement public culturel national, décidée en 2003, est le fruit du partenariat entre l’État et la Communauté d’Agglomération de Metz Métropole. Créé sous forme d’établissement public de coopération culturelle, dont les membres fondateurs sont l’État, le Centre Pompidou, la Région Lorraine, la Communauté d’Agglomération de Metz Métropole et la Ville de Metz, il est construit par les architectes associés Shigeru Ban, Jean de Gastines et Philippe Gumuchdjian et ouvre ses portes le 12 mai 2010, avec une exposition organisée par son premier directeur Laurent Le Bon, « Chefs-d’œuvre ? ». Dépourvu de collections propres, il organise des expositions temporaires de longue durée avec les œuvres que lui prêtent le Centre Pompidou et d’autres musées partenaires. Cette première expérience sera suivie par le Louvre avec Le Louvre Lens, fondé par un accord du 12 mai 2005, également géré en établissement public de coopération culturelle et inauguré le 4 décembre 2012, avec un bâtiment construit par les architectes Kazuyo Sejima et Ryue Nishizawa.