A kiállításban 1979 óta néhány kisebb felújításon kívül nem történt jelentős változtatás. A múzeum vezetése ezért célul tűzte ki a meglévő múzeum új épületrésszel történő bővítését, a kiállításnak a XXI. századi muzeológiai elvárásoknak megfelelő felújítását, látogatóbarát múzeumi attrakciók, interaktív információs szolgáltatások bevezetését és többnyelvű tájékoztató rendszer kiépítését.
A felújításra a múzeum uniós támogatást nyert A Szentendrei Kovács Margit Múzeum Megújulása című pályázaton. Az építési munkák 2010. május 5-én kezdődtek meg. A közel 110 négyzetméteres – Kocsis József Ybl-díjas építész tervei alapján készült – új épületszárnyban helyet kapott a mosdókon és a múzeumi bolton kívül az emeleten egy interaktív 3D vetítésre alkalmas előadóterem is. A teremben egy 3D-s digitális program segítségével a látogatók maguk forgathatják körbe a művek virtuális képét, s ezzel a művek eddig rejtve maradt értékeit is felfedezhetik.
