De Kunstverein in Bremen is een van de oudste in Deutschland. Opgericht in 1823 is de vereniging met zijn inmiddels meer dan 6000 leden nog steeds de dragende organisatie achter de Kunsthalle. Terwijl de leden zich oorspronkelijk in huiselijke kring ontmoetten om grafisch werk te bekijken, ontstond al snel zoveel verzamelende en exposerende activiteit dat de vereniging besloot om een eigen museum op te richten.

De stad stelde het bouwterrein in het stedelijke plantsoen Wallanlagen ter beschikking en de vereniging nam de bouwkosten op zich. Zo ontstond hier in 1849 het eerste gebouw van de Kunsthalle volgens de plannen van de architekt Lüder Rutenberg.
De collectie groeide door schenkingen van mecenassen als de senator Hieronymus Klugkist, de koopman Johann Heinrich Albers en de consul-generaal Eugen Kulenkamp zo snel dat van 1899 tot 1906 onder leiding van Eduard Gildemeister het gebouw grondig werd verbouwd en uitgebreid. Door de vele exposities werd uiteindelijk nog een aanbouw noodzakelijk, die werd ontworpen door de architekt Werner Düttmann en in 1982 werd geopend. De uitbreiding bevat ruimte voor bijzondere exposities, een café en een zaal voor lezingen.
Van 1996-1998 werd de hele Kunsthalle onder leiding van het architektenbureau Dahms & Sieber gesaneerd en uitgebreid. Op de tweede verdieping ontstonden nieuwe ruimtes voor hedendaagse kunst. Deze verbouwing werd gefinancierd door omvangrijke donaties van Bremer burgers. Sinds de heropening in maart 1998 schittert het gebouw in nieuwe glans.