Nel 2001 l’architetto francese Odile Decq riceve l’incarico per la realizzazione dell’ampliamento del museo, i cui lavori sono avviati nel 2004.
Nel 2002 il museo assume il nome di MACRO — Museo d’Arte Contemporanea di Roma.
Nel 2010 il museo riapre al pubblico.
L’intervento di Odile Decq conferisce al museo un sistema dinamico di articolazioni e collegamenti molteplici. I grandi spazi quali le sale espositive (che occupano una superficie complessiva di 4.350 mq), il foyer, l’auditorium e la terrazza sono collegati da scalinate, ascensori, ballatoi e passaggi che, oltre a offrire prospettive tangenziali e punti di vista sequenziali, rendono l’esperienza dell’architettura del museo dinamica ed eterogenea.
Quando l’istituzione era ancora attiva come Galleria Comunale d’Arte Moderna e Contemporanea (1997–2011) è stata diretta da Giovanna Bonasegale. I lavori di espansione e la nascita definita del museo MACRO avvengono con Danilo Eccher (2001–2008). La nuova ala disegnata da Odile Decq è inaugurata durante la direzione di Luca Massimo Barbero (2008–2011). A lui sussegue Bartolomeo Pietromarchi (2011–2013). Dal 2013 al 2018 il museo è gestito da due dirigenti interni alla Sovrintendenza: Giovanna Alberta Campitelli e Federica Pirani. Dal 2018 al 2019 la direzione artistica è affidata a Giorgio De Finis con il progetto MACRO Asilo.
Fino al 2017 il MACRO ha fatto parte del sistema Musei in Comune della Sovrintendenza Capitolina ai Beni Culturali.
Dal 2018 la gestione è affidata all’Azienda Speciale Palaexpo, ente strumentale di Roma Capitale, Assessorato alla Crescita Culturale.
Il 30 settembre 2018 con una festa aperta a tutti ha inaugurato il progetto sperimentale Macro Asilo che ha caratterizzato il Macro di via Nizza fino al 31 dicembre 2019. Il dispositivo ideato da Giorgio de Finis, curatore del progetto, ha trasformato l’intero museo in un vero e proprio organismo vivente, “ospitale” e relazionale, che ha invitato all'incontro e alla collaborazione persone, saperi e discipline in una logica di costante apertura e partecipazione della città e del pubblico.
Museo per l’Immaginazione Preventiva è il programma che si è svolto al MACRO dall’inizio del 2020 al febbraio 2025 con la direzione artistica di Luca Lo Pinto. Concepito come un progetto espositivo unitario, Museo per l’Immaginazione Preventiva ha creato una struttura museale elastica per mettere al centro gli artisti e il loro pensiero: un museo che si è fatto “mostra”, intesa come forma e luogo di produzione di immaginari contrapposto a uno statico spazio espositivo. La programmazione è stata concepita immaginando il museo come un magazine tridimensionale. Le sue rubriche hanno accolto figure, poetiche e ricerche diverse in una dimensione interdisciplinare, indisciplinata e rizomatica, pensata per essere accessibile ma non di puro intrattenimento, con il coinvolgimento di oltre 250 artisti in un palinsesto di più di 65 mostre, oltre a un fitto programma di eventi.