از دیگر پروژه‌های مهمّ کامران دیبا می‌توان به طرّاحی مجموعه‌­ی نیاوران (پارک، فرهنگسرا و ساختمان دفتر مخصوص) بین سال‌های 1349 و 1358 خورشیدی و موزه‌­ی هنرهای معاصر تهران با همکاری نادر اردلان و میجر انگلیسی به سال 1356 خورشیدی (1977 میلادی) اشاره کرد. مجموعه‌ی نیاوران در باغی قدیمی قرار دارد و شامل دو ساختمان مستقل، یعنی «ساختمان دفتر مخصوص» در شمال بستر طرح، و «فرهنگسرای نیاوران» در جنوب آن است. محور مشجر شمالی ـ جنوبی با درختان تناور و جوی‌ها و آبنماهایی در حدّ فاصل این دو ساختمان، بازمانده‌ی باغ قدیمی است. در انتخاب محل ساختمان‌ها نیز کوشش شده تا آنجا که ممکن است از فضاهای بی‌درختِ باغ استفاده شود.
ساختمان فرهنگسرای نیاوران در بخش جنوب غربی بستر طرح واقع شده و ترکیبی از اجزاء مختلف است که به گرد حیاط مربّع‌­شکلی انتظام یافته‌اند و حجمی نعلی­‌شکل دارد. حجم کلّی بنا با ارتفاعی حدود دو طبقه دیده می‌شود و تمامی اجزای مجموعه دارای ارتفاع تقریباً یکسانی هستند. ضخامت حجم ساختمان در همه جا یکسان نیست؛ به این دلیل حجم را نیمه‌منظّم و گونه‌گون می‌یابیم. در حقیقت ساختمان فرهنگسرا از کنار هم ‌نشستن احجام کامل و منفرد به‌ وجود آمده است. این احجام در یکدیگر حل نشده‌اند تا کلّ واحدی را بسازند، بلکه در کنار هم نشسته‌اند؛ در بعضی مواقع گویی احجام با هم برخورد کرده‌اند و مجموعه‌ای را فراهم ساخته‌اند. تفاوت طرّاحی نما در آن‌ها نیز به گونه‌گونی و استقلال آن‌ها از یکدیگر کمک می‌کند. این گونه‌گونی و تنوّع، فرهنگسرا را نه به شکل یک بنا، که به ‌صورت مجموعه‌ای از بناها و حیاط آن را به ‌صورت مرکز محلّه‌ای کوچک جلوه می‌دهد.
سردر ورودی این بنا، به ‌صورت متقارن طرّاحی شده است. این سردر به عنوان پیش ورودی برای دسترسی به درب اصلی فرهنگسرا می‌باشد. سردر فوق برگرفته از ساختار فضای هشتی در معماری سنّتی ایران طرّاحی شده است. سمت راست درب ورودی، اتاق نگهبان قرار دارد. دسترسی به ساختمان‌های اصلی از طریق پلّه‌ها صورت می‌گیرد. وجود دو عامل بعدی، سکوها و شمشادها، در دو طرف پلّه‌ها عمل هدایت مخاطب به سمت ساختمان اصلی را به عهده دارند. حیاط میانی فرهنگسرا از باغچه‌ها و درختان و بستر آب و البتّه کف‌سازی نسبتاً وسیعی از موزائیک‌های بتُنی برخوردار است. درخت‌ها در ترتیبی نامعیّن پراکنده‌اند و حضورشان اتّفاقی، یا باقی‌مانده‌هایی از یک باغ قدیمی به نظر می‌رسند. بستر آب به صورت حوضی باریک و کشیده در مدخل ورود به حیاط قرار داده شده است.
سـازمانـدهی فضـا و ارتبـاط فضـاهای مختـلف بـا عملکردهای متفاوت اداری، خدماتی، نمایشی و غیره در فرهنگسرای نیاوران بسیار سنجیده است و قابلیت انعطاف و قابلیت تغییر فضاها از طریق تقسیم فضا، به خصوص در فضاهای نمایشی، و همچنین امکان استفاده از شبکه‌های کرکره‌ای، به‌خوبی تأمین شده است.
جهت توجّـه فضـاهای بستـه‌ی فرهنگسـرا به حیـاط میانی هم با یکدیگر متفاوت است‌. از میان آنها غذاخوری و فـروشگاه توجّهی جـدّی بـه حیـاط دارند، در حـالی‌که نگارخـانه و نمایشگاه کاملاً به آن بی‌توجّه‌اند؛ و کتابخـانه هم نیم‌نگاهی به آن دارد. بین فضاهای بسته‌ی فرهنگسرا اختلاف سطح‌هایی وجود دارد.
استقرار راه‌پلّه‌ها در محلّ اتّصال فضاهای بسته با یکدیگر، مفاصل ارتباطی را پدید آورده است؛ امّا این مفاصل نه فقط عامل ارتباط میان اجزاء هستند، که در حقیقت معابر اصلی دسترسی به فضاهای بسته را تشکیل می‌دهند، و به این ترتیب وظیفه‌ی حیاط را به عنوان فضای ارتباطی کم‌رنگ می‌سازند. اختلاف سطح‌هایی که از آن سخن گفتیم سبب می‌شوند تا افراد با حرکت در داخل فضاهای بستـه مرتّبـاً از پلّـه‌ها و شیب راهه‌ها بالا و پـایین بـروند ـــ امـری که حرکت و پویایی را در فضای فرهنگسرا به همراه می‌آورد.
نگارخانه یکی از فضاهای اصلی مجموعه است که راهروی منحنی شکل با شیب ملایم، دعوت کننده‌ایست که آدمی را به خود می‌خواند. بعد از یک پیچ کامل، به سالن اصلی وارد می‌شویم که محلّ نمایش آثار و اشیاء هنری است و در سه نیم‌طبقه با ترکیبی عالی و نورپردازی طبیعی و مصنوعی مناسب شکل گرفته است. نورگیرهای سقفی که در دیگر آثار دیبا نیز دیده می‌شوند، مسیر را راهنمایی می‌کنند. در ادامه، فضاهای نگارخانه با یک فضای فرعی به یک رستوران متّصل می‌شوند؛ رستورانی که در هماهنگی کامل با فضاهای نگارخانه طرّاحی شده است.
ساختمان دفتر مخصوص به شکل بنایی سه­‌طبقه با نمایی از بتُن اکسپوزه ساخته شده است، که در آن فضاهای اداری با طرحی باز بر گرد سرسرای میانی حلقه زده‌اند. ساختمان دفتر مخصوص، حجمی مکعب­‌مستطیل شکل دارد. بنا از سمت شمال در پناه تپه‌ی کوچکی جای گرفته است. این تصمیم طرّاح، ساختمان را به بستر خود می‌دوزد و به همین خاطر حجم بنا از بعضی زوایا به ‌صورت کامل دیده نمی‌شود. چنانچه از منظری مسلّط بر حجم ساختمان به آن نگاه کنیم آن را حجمی دوتکه می‌یابیم، گویی بنا از جایی شکسته است. کیفیت یاد شده، نتیجه‌ی اختلاف سطحی است که طرّاح در درون بنا به‌ وجود آورده است. شکست ساختمان سبب می‌شود که بنا خود را بیشتر متوجّه جهت شرق و غرب نشان دهد تا جهت شمال و جنوب ــ که در چشم‌اندازی کلّی قاعدتاً باید جهت اصلی مجموعه‌ی نیاوران باشد.
نماهای ساختمان دو به ‌دو مشابه‌اند: نماهای شمالی و جنوبی با هم، و نماهای شرقی و غربی نیز با هم. این نماها از بتُن طلایی رنگی پوشیده شده‌اند، و به همین دلیل ساده و یکپارچه جلوه می‌کنند. با این انتخاب رنگ، مصالحی که معمولاً معرّف معماری مدرن است، لطیف و قدری ایرانی می‌شود. نماهای شمالی و جنوبی، نماهایی دوپاره‌اند. بدین معنی که بخشی از هر نما پایین‌تر از بخش دیگر قرار دارد. در عین حال این دو نما عکس یکدیگرند؛ به این نحو که در نمای جنوبی قطعه‌ی کوچک‌تر نما در تراز بالاتر، و در نمای شمالی قطعه‌ی بزرگ‌تر در سطح بالاتر قرار گرفته است. مبنای طرّاحی هر دو نما بر «تکرار» است؛ تکرارهای سه‌تایی و هفت‌تایی که در میان­شان شکافی بر بدنه‌ی نما ظاهر می‌گردد. نماهای شرقی و غربی با طرّاحی دیگر، واجد سازماندهی متقارن‌اند. در نمای غربی، ورودی اصلی ساختمان در میانه‌ی نما نشسته، و به‌واسطه‌ی دو راه‌پلّه‌ای که در طرفین آن واقع شده است، تشخّص می‌یابد. این قرینه‌سازی و البتّه محلّ استقرار ورودی اصلی سبب می‌شود که چنانکه گفته شد، بنای دفتر مخصوص بیشتر خود را متوجّه محوّطه‌‌ی غربی نشان دهد تا محور شمالی ـ جنوبی مجموعه. ساختمان واجد رواق‌هایی در چهار طرف است. به این ترتیب حجم ساختمان به دام سادگی بیش از اندازه نمی‌افتد؛ تراش می‌خورد و ابّهت می‌یابد. همچنین به‌واسطه‌ی این رواق‌ها، ساختمان فضاهای بازشویی پیدا می‌کند و نظاره‌گر فضای بیرون می‌شود. (بانی­‌مسعود، امیر. معماری معاصر ایران. تهران: نشر هنر معماری قرن، 1388.)

کامران دیبا در بیان روند طرّاحی باغ نیاوران می­‌گوید: «چندده سال پیش، ساکنان تهران راه درازی را که درختان چنار به آن سایه افکنده بودند می­‌پیمودند تا به دامنه‌­های البرز برسند. قلّه­‌های رشته‌­کوه البرز دارای رودخانه­­‌ها و جویبار­های کوچک بسیاری بود که خاک را بارور می­‌ساخت و محیطی زنده برای ساکنان روستاهای پنهان در منظره‌­ی دامنه‌­ها پدید می‌­آورد. بسیاری از شهرنشینان متمکّن در چنین جایی، باغ‌هایی برای تعطیلات و گردش‌های تابستانی خود می­‌ساختند.
«یک روش متداول و مبتکرانه‌­ی آبیاری به نام «قنات»، منبع زندگی بسیاری از با‌غ‌ها در ایران به شمار می‌­رفت. قنات، آب را از بستر کوهستانی آن، از میان مجموعه‌­ی به‌­هم پیوسته­‌ی چاه‌ها به مناطق دوردست می‌­رساند و جریانی زیرزمینی پدید می­‌آورد. باغ نیاوران (که آن وقت آسایشگاه مسلولین بود) پس از تخلیه سال‌ها به حال خود رها شد. نهایتاً مسئولین وقت باغ را خریده و کوشید آن را حفظ کرده و به استفاده­‌ی جدیدی بگذارد، چرا‌که بسیاری از باغ‌ها­ی محصور قدیمی ایران در حال نابودی بودند. توسعه­‌ی شهر و افزایش قیمت زمین، موجودیت این باغ‌ها را مورد تهدید جدّی قرار داده بود.
«ما مدخل قنات را با کاشی آبی‌­رنگ پوشاندیم تا بر منبع زندگی بخش باغ تأکید نهاده باشیم. قنات، تأمین‌­کنند‌ه‌­ی آب مجموعه‌­ی دلپذیری از استخر­ها بود که به ترتیب پایین می ریزند و از میان تونلی که درخت‌های بلند و پیر چنار پدید آورده­ و پرتوهای خورشید از میان آن‌ها می‌­تابد، به سوی مرکز فرهنگی می­‌رود.
«پس از بررسی برنامه، پیشنهاد کردیم که برخی از امکانات، از جمله آمفی‌­تئاتر کوچک، گالری، رستوران کارمندان و کتابخانه در آینده به‌­صورت موجودیّتی جداگانه مورد استفاده ی همگان نیز قرار گیرند. مسئولین چنان این طرح را پسندیدند که در نهایت تمامی مجتمع به‌­عنوان مرگز فرهنگی و پارک عمومی در آمد و به کلّی از سازمان مربوطه جدا و مستقل شد. در نتیجه، در همان مکان، بنای جدیدی سربرآورد. تفکیک برنامه برای ما بسیار خوشایند بود، زیرا می‌­کوشیدیم از تمرکز توده‌­ی عظیم ــ که به معنای قطع درختان بود ــ دوری جوییم. ما همچنین تلاش کردیم تا بناها را برروی خانه‌­های مخروبه و مناطق بی­‌درخت بسازیم.
«در طرّاحی مرکز فرهنگی باغ نیاوران، هدف پدیدآوردن تنوّع و مقیاسی قابل درک از طریق در نظر گرفتن تئاتر، گالری، کتابخانه و رستوران به‌­عنوان واحد­هایی مستقل بود. تمامی بناها رو به یک حیاط مشترک داشتتند که به محور استخرهای آبشارگونه و درختان چنار مرتبط بود. هنگامی که شخصی از روی پل باریکی بر روی جریان آب می­‌گذرد تا به حیاط فرو افتاده برسد، در قالب دروازه­‌ی کوچک ورودی قرار می­‌گیرد.
«ما در سازه­‌ها از بتُنِ ‘در محل’ استفاده کردیم و به مخلوط بتُن، رنگ زرد و سفید افزودیم، در نتیجه رنگ بتُن آماده از رنگ زرد سبزگونه برخوردار است که با باغ هماهنگی خوبی دارد. محیط را از جلوه‌­ای تک­‌سنگی برخوردار ساختیم که نماینده‌­ی خوبی از نمونه­‌های بومی تک­رنگ و تک­‌مصالحی است. دیوار عظیم گالری که روی حیاط قرار دارد، با مرمر زرد -سبز روشن، و در تضادّ بافتی با همان رنگ به کار رفته در دیوارهای بتُنی، پوشیده شد. کیفیت شفّاف و ممتاز مرمر، کلّیت جو و فضا را نرم کرده و به آن جلوه‌­ای آرامش‌­بخش داده است. مجزّا کردن برنامه‌­ی معماری، اجازه­‌ی اندک گسترش را در محیط‌های بیرونی به ما داد. در مرحله­‌ی ساخت، این گسترش، به­‌صورت یک مجتمع اداری کوچک متجلّی شد که مزاحمتی برای کلّ مجتمع ایجاد نمی‌­کند. مانند باغ یوسف‌­آباد، پرویز تناولی، مجسّمه­‌ساز، مأمور ساختن سه پیکره‌­ی مفرغی برای حیاط شد.» (ترجمه‌­ی متن از آرشیو گروه معماری دوران تحوّل در ایران: ویکتور دانیل، سهراب سروشیانی، بیژن شافعی.)