Hans Hollein s'est d'abord fait connaître par ses détournements d'images, créant des images chocs et modifiant la perception de l'espace comme son célèbre porte-avion dans les champs (Flugzeugträger in der Landschaft) réalisé en 1964. Il voyait l'architecture comme un système de signe et un moyen de communication écrit Gilles Rion sur le site du Frac Centre. S’intéressant à la dimension psychologique de l'architecture, il la pousse jusqu'à la dématérialisation, ce qui lui fait affirmer en 1967 que « tout est architecture Â», dans l'un de ses nombreux manifestes (What is Architecture, 1958 ; The art of building, 1961 ; Absolute Architektur, 1963, Alles ist Architktur, 1967).

Revenu à Vienne, où il restera, il y fonde sa propre agence en 1964 et lance la même année le magazine Bau, dont il sera rédacteur en chef jusqu'en 1970. On lui doit de nombreuses réalisations parmi lesquelles le musée d'art moderne de Francfort-sur-le-Main (achevé en 1991), la maison Haas à Vienne (1990) et Vulcania à Saint-Ours-Les-Roches (2002). Il avait encore des projets en cours comme une tour de 200 m de haut à Shenzhen, qui devrait être inaugurée en 2016. Celui qui fut le commissaire de la Biennale d'architecture de Venise en 1996, dont le thème était « l'architecte sismographe de la société Â», était également scénographe, designer et enseignant dans les plus prestigieuses universités.

Le ministre autrichien de la Culture Josef Ostermayer a salué la mémoire d'un « architecte magistral, un professeur exaltant, un visionnaire, un précurseur Â».