Nhà trưng bày Hoàng Sa được thiết kế, xây dựng theo phương án kiến trúc “Con dấu chủ quyền của đất nước Việt Nam” của nhóm tác giả Fuminori Minakami (Nhật Bản), Trần Quốc Thành và Nguyễn Huy Quang đã đạt giải thưởng trong cuộc thi tuyển phương án kiến trúc Nhà trưng bày Hoàng Sa năm 2014.
Công trình là tòa nhà cao 18m với 1 tầng trệt, 3 tầng nổi, được khởi công xây dựng ngày 7/12/2015 trên khu đất 1.248m2 (trong đó, diện tích xây dựng 412 m2, diện tích sàn gần 1.900 m2) ở góc ngã ba Hoàng Sa – Phan Bá Phiến (quận Sơn Trà) với tổng vốn 40 tỉ đồng, do UBND TP Đà Nẵng làm chủ đầu tư.
Chánh Văn phòng UBND huyện Hoàng Sa Lê Phú Nguyện cho hay, cùng với công tác xây dựng Nhà trưng bày Hoàng Sa thì chủ đầu tư cũng đã mời Công ty CP Đầu tư xây dựng và mỹ thuật Hà Nội lập đề cương chi tiết, tổ chức hội thảo tham khảo ý kiến các chuyên gia và tiến hành trưng bày hình ảnh, hiện vật trong tòa nhà này theo 5 chủ đề.
Chủ đề 1: Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên của quần đảo HS; Chủ đề 2: Hoàng Sa trong thư tịch cổ của Việt Nam trước thời nhà Nguyễn; Chủ đề 3: Hoàng Sa trong thư tịch cổ ở thời nhà Nguyễn (1802 – 1945); Chủ đề 4: Bằng chứng chủ quyền của VN đối với Hoàng Sa từ năm 1945 – 1974; Chủ đề 5: Bằng chứng chủ quyền của Việt Nam đối với Hoàng Sa từ năm 1974 đến nay.
Quần đảo Hoàng Sa hiện nay là điểm nóng tranh chấp chủ quyền giữa Việt Nam với Trung Quốc. Là đơn vị trực tiếp quản lý huyện đảo Hoàng Sa nhưng tư liệu về việc quản lý vùng biển đảo này qua các thời kỳ lịch sử ở Đà Nẵng chưa nhiều và chưa được đầu tư kinh phí trong việc nghiên cứu sưu tầm tài liệu, hiện vật và tổ chức trưng bày chuyên đề về Hoàng Sa tại Đà Nẵng. Điều này là một trở ngại đáng kể trong việc hoạch định các chính sách đối ngoại, an ninh, quốc phòng, kinh tế, giáo dục và tuyên truyền… liên quan đến huyện đảo Hoàng Sa.
Trong bối cảnh đó, với tư cách là địa phương trực tiếp quản lý huyện đảo Hoàng Sa, việc Đà Nẵng đầu tư kinh phí cho dự án Nhà trưng bày Hoàng Sa sẽ giúp cho các thế hệ học sinh, sinh viên, người dân TP và du khách quốc tế nhận thức được tầm quan trọng của quần đảo này đối với lịch sử đất nước và lịch sử TP Đà Nẵng nói riêng.
Công ty CP Đầu tư xây dựng và mỹ thuật Hà Nội cũng nhấn mạnh, việc trưng bày hình ảnh, hiện vật, tư liệu… trong Nhà trưng bày Hoàng Sa phải nêu bật Hoàng Sa là một phần máu thịt của Đà Nẵng, là một bộ phận lãnh thổ của Việt Nam từ rất lâu đời. Trong đó chú ý những điểm nổi bật của các sưu tập tài liệu trong và ngoài nước để đưa ra kết luận:
Nhà nước Việt Nam là Nhà nước đầu tiên trong lịch sử đã chiếm hữu và tiến hành quản lý, khai thác với danh nghĩa Nhà nước đối với quần đảo Hoàng Sa, là quần đảo chưa hề có thuộc chủ quyền của bất kỳ một quốc gia nào; việc chiếm hữu và thực hiện chủ quyền của Nhà nước Việt Nam từ trước đến nay đến nay đối với quần đảo Hoàng Sa là thực sự liên tục và hòa bình phù hợp với luật pháp và thực tiễn quốc tế đương đại!