Das Schokoladenmuseum war damit das erste neue Gebäude am Rheinauhafen und die Initialzündung zur Umstrukturierung des gesamten Hafengebiets, die bis heute andauert und bei der und viele renommierte Architekten tätig sind.

Das bestehende Gebäude des alten Zollhofs galt es in den Entwurf mit einzubinden und gleichzeitig durch moderne Neubauten Akzente zu setzen.

Die Neubauten sind so entworfen, dass sie einzelne Museumsbereiche und Prozessabschnitte nach außen widerspiegeln. Dies wurde vor allem durch die großflächigen Glasfassaden erreicht, die Einblicke, aber auch von fast allen Ebenen des Gebäudes Ausblicke auf die Kölner Skyline mit Dom und den unmittelbar das Museum passierenden Schiffsverkehr gewähren.

Die beiden Neubauten flankieren das bestehende Zollgebäude, das mit Walmdächern, einem oktogonalen Turm und großen, mit Maßwerk gegliederten Fensterflächen einem herrschaftlichen Stadtpalast gleicht.

Im Gegensatz zum massiven Eindruck des Zollhauses, das aus Backsteinen gebaut ist, wurde für die Neubauten leichtes Material wie Aluminium und Glas gewählt.

So kontrastieren die Neu- und Altbauten in Hinblick auf Materialität und Form. Auf der einen Seite massives Mauerwerk, gerade, starke Linien, auf der anderen leichte Glas- und Aluminiumkonstruktionen sowie weiche, geschwungene Formen.

Der spiralförmige großflächig verglaste Gebäudeteil, nimmt den Haupteingang, das Restaurant und die Verwaltungsräumlichkeiten auf.

Der zweite Neubau liegt schiffbugsartig auf der Kaispitze auf, wie ein Schiff, das im Wasser schwimmt. Auch dieser Bauteil ist großflächig verglast. Das Gebäudeende an der Kaispitze nimmt in seiner Bugform das Kreismotiv des schneckenförmigen Neubaus wieder auf.

In den Altbau ist der so genannte Dschungel integriert. In einem gläsernen Kubus mit punktgehaltener Glasfassade wachsen im Tropenhaus echte Kakaopflanzen. Dieser Dschungel kann durch Klimaschleusen betreten werden.

Alle drei Gebäude sind im Inneren verbunden und werden über Rampen und große Spiraltreppen erschlossen.