高雄市立美術館在80年代決定於內惟埤省學產用地興建美術館及美術公園，並於1986年由高雄市工務局新建工程處辦理公開徵圖，由陳柏森、盧友義建築師得標，第一期工程規劃6公頃，在1989年10月定案。早期這個案子籌備階段曾以「中正美術公園」、「經國文化園區」等為名，經在地藝文界建言因名稱過於泛政治化，建議為「內惟埤美術公園暨高雄市立美術館」，市府於1991年同意更名為「內惟埤文化園區」。

參訪高美館的人，會好奇美術館園區這麼大，主要展館建築卻深入位於內部區域，並非交通路徑可及最便利之處，經詢問盧友義建築師及從「經國文化園區美術館暨美術公園(第一期)新建工程」柏森及盧友義建築師事務所設計圖面可看出，當時可使用的土地-學產地為中心區塊不規則區域，周遭私人土地尚未徵收完成，且廠房建築林立。工廠部分則陸續輔導遷廠，從1986年直至2000年，歷經數十年才拆除完畢。

園區布局設計時，參考了園林慣用手法，以借景、層次、襯托手法，利用山水、曲橋、花木、幽徑塑造，也為了遮蔽不良景觀的視野，採用地形起伏、植樹及設施擋景，這是美術館建築位置較為內聚的主因。
而建築物座向為何是斜向，也偏北呢?盧友義建築師回復，主要是考量自然光源的問題，建築本身有天窗設計，為了避免東西向光線變化過大，光源不穩定。

當時期望創造一個新的地標空間，並與原有自然環境、歷史互相呼應。
因此水文空間在當時除了是內惟埤的歷史意象、維持生態濕地的功能，亦可調節南臺灣的氣候。而柴山為隆起的珊瑚礁地形，內惟埤塘的水體順著學產地，也採用不規則的珊瑚形狀。

另外觀察美術館主體建築的天窗，是一個被削掉的三角狀，此為當時建築師至現場會勘，看見被開採的半屏山樣態，體現於設計的造型語彙。建築及園區反映了周遭的環境，因此在LOGO設計上，當時負責識別系統設計的翁英惠設計師，融合了漢字的「美」字、高雄英文首字的K字以及山形加上倒影的水造型設計成美術館的識別形象，便可理解高雄市立美術館座落的環境樣態。

1994年完成第一期工程，主要為高美館建築、戶外雕塑公園約6公頃。美術館建築配置機能分明，行政區、展示區、公共區及服務區各自獨立，並以雕刻大廳連結主要垂直動線，大片天窗使用自然採光，建築師期望能在空間裡有自然光源及人工光源的運用，使光線使用更為彈性。

2000年完成第二期工程，主要為生態公園，包含主湖、小島、沼澤、觀景平台、密林區…等。當時內惟埤水體的部分因缺乏管理，一度被人當作非法垃圾掩埋場傾倒廢土而幾近消失。在規劃設計階段，市府、盧友義建築師與濕地保護聯盟、高雄市野鳥學會等生態團體歷經多次溝通，在設計上盡可能採取生態工法來營造園區，並以當時在台灣接受度不高的濕地公園為規劃方向，期望能保留本區原有即豐富的生態資源，強化高雄市綠色休閒生態保育的觀念

園區採低密度開發，開挖後的土方在基地內回填造景。設置湖水中央生態島及園區中央的密林區，屬於一般人較難以靠近之區域，保留給生存在都會中生物的棲地。園區人工設施使用量也降到最低，沒有一般公園常見的遊具及涼亭，以自然風貌及藝術雕塑打造園區。水岸邊主要以石頭、草坡、木樁壘砌，創造多孔隙空間；沿著湖區主要路徑環湖步道使用碎石鋪面，主要是保持路徑的透水性，主要植物的選用也盡可能以原生樹種為主，如楓香、榔榆、樟樹、台灣欒樹…等，並因應台東空軍營區遷移，移植了該區的老茄苳樹。