Инженерный корпус входит в комплекс музея в Лаврушинском переулке. Название здания, построенного во время последней реконструкции, связано с размещением в нем инженерно-технических служб, обеспечивающих деятельность музея (климат, охрана).

Здесь расположен конференц-зал для научных симпозиумов, пресс-конференций и кинопоказов.

Второй и третий этажи Инженерного корпуса предназначены для регулярных выставок классического и современного искусства, отечественных и зарубежных мастеров. В частности, в залах Инженерного корпуса осуществляется проект «Золотая карта России», цель которого – представить в Москве собрания региональных музеев страны.

Особый вход с Малого Толмачевского переулка ведет в зал лектория, рассчитанный на проведение лекций с демонстрацией слайдов и видеофильмов. Отсюда же можно попасть в детскую студию Третьяковской галереи и в храм-музей Святителя Николая в Толмачах.