Sachverhalt: A. Die Genossenschaft der A._ (Genossenschaft) beschloss 1997, ihre so genannte Stadthalle zu sanieren und zog dazu die B._ AG bei. Am 9. Juli 1999 erstellte die B._ AG einen revidierten Baubeschrieb und gestützt darauf am 12. Juli 1999 einen überarbeiteten Kostenvoranschlag, welcher für die Renovation der Haupthalle Kosten in der Höhe von Fr. 5'153'000.-- und vier gesonderte Zusatzpositionen für allfällige Projekterweiterungen vorsah. Der Kostenvoranschlag enthält keine Angaben zum Genauigkeitsgrad, sieht jedoch eine Reserve für "Unvorhergesehenes" von ca. 3 % der Bausumme vor. An ihrer Sitzung vom 15. Juli 1999 genehmigte die Baukommission den Baubeschrieb und den Kostenvoranschlag vom 9./12. Juli 1999. Ende Juli 1999 wurde die Genossenschaft mit Aktiven und Passiven in die A._ AG (nachstehend: Bauherrin) umgewandelt. Am 2. August 1999 fällte deren Verwaltungsrat den Baubeschluss zu Handen der Baukommission. Eine Woche später wurde mit den Bauarbeiten begonnen. Am 24. August 1999 gewährte der Kanton Graubünden der Bauherrin an das Bauvorhaben einen Beitrag von Fr. 500'000.--. Zudem wurde ihr der Vorsteuerabzug bei der MWST bewilligt, was Steuereinsparungen von Fr. 415'000.- erlauben sollte. Aufgrund dieser Erhöhung der Eigenmittel und angesichts der positiven Baukostenmeldungen der B._ AG, welche per 20. Dezember 1999 noch eine Kostenreserve von Fr. 160'000.-- auswies, fasste die Baukommission für die Bauherrin zwischen dem 28. Juli 1999 und 9. Oktober 2000 27 Beschlüsse über zusätzliche Sanierungsarbeiten und -anschaffungen, welche als Mutationen bezeichnet wurden. Im Oktober 2000 erreichten die zusätzlich in Auftrag gegebenen Arbeiten Fr. 862'700.--. Am 3. Januar 2000 schlossen die B._ AG und die Bauherrin einen schriftlichen Vertrag für Architekturleistungen ab, der die SIA Ordnung 102 betreffend Leistungen und Honorare der Architekten vom 28. Januar 1984 mit Tarif vom Januar 1998 für anwendbar erklärte. Der Vertrag sah für die Leistungen nach der Vorprojektphase ein Honorar von pauschal Fr. 330'000.-- zuzüglich Mehrwertsteuer vor. Gegenüber dem Kostenvoranschlag vom 15. Juli 1999 sind Mehrkosten von Fr. 151'000.-- entstanden, weil die Bauherrin gewisse Arbeiten an teurere als von den Architekten vorgeschlagene Unternehmer vergeben hatte, welche zum Ausgleich Aktien der Bauherrin zu zeichnen hatten. Anfangs April 2000 wurden die Bauarbeiten termingerecht abgeschlossen. Die Bauabrechnung der B._ AG vom 26. Juni 2000 wies eine provisorische Kostenüberschreitung von rund Fr. 100'000.-- aus. Gemäss der Bauabrechnung vom 5. Oktober 2000 betrugen die Gesamtkosten Fr. 6'646'289.80. Im Begleitschreiben gab die B._ AG an, es seien Fr. 657'500.-- begründete Mehrkosten entstanden, wofür um Entschuldigung gebeten werde. Im Juli 2001 verlangte die B._ AG von der Bauherrin die Bezahlung von ausstehendem Architekturhonorar in der Höhe von Fr. 27'158.45. Die definitive Baukostenabrechnung vom 6. September 2001 wies Baukosten von Fr. 6'776'705.75 aus. B. Nach erfolglosem Sühneverfahren klagte die Bauherrin (Klägerin) am 5. November 2001 beim Bezirksgericht Plessur gegen die B._ AG (Beklagte) auf Zahlung von Fr. 636'992.-- zuzüglich 5 % Zins seit 17. Juli 2001. Zur Begründung führte die Klägerin an, sie habe der Beklagten eine Kostenlimite, ohne Toleranzmarge, in Höhe der letztlich bewilligten Gesamtkosten von Fr. 6'015'700.-- (Baukosten gemäss Kostenvoranschlag von Fr. 5'153'000.-- zuzüglich der Kosten der bewilligten Erweiterungen von Fr. 862'700.--) gesetzt. Die Beklagte habe Schadenersatz zu leisten, soweit die effektiven Baukosten diese Baukostenlimite überschreite. Zudem habe die Beklagte einen Vertrauensschaden bewirkt, indem sie einen fehlerhaften Kostenvoranschlag erstellt, die Kostenüberwachungspflicht verletzt und die sich abzeichnenden Kostenüberschreitungen nicht angezeigt habe. Bei rechtzeitiger Anzeige hätte die Klägerin auf die Ausführung der baulichen Erweiterungen verzichtet. Die Beklagte schloss auf Abweisung der Klage und erhob Widerklage auf Zahlung von Architekturhonorar von Fr. 27'158.45 nebst 5 % Zins seit 5. September 2001. Am 13. Juni 2003 verkündete die Beklagte verschiedenen, an der Sanierung der Stadthalle beteiligten Unternehmungen und Lieferanten den Streit, worauf die C._ AG in den Prozess eintrat. Mit Urteil vom 23./24. November 2006 hiess das Bezirksgericht Plessur die Klage im Umfang von Fr. 229'390.-- zuzüglich 5 % Zins seit 17. Juli 2001 gut. Auf Berufung beider Parteien hin schützte das Kantonsgericht von Graubünden mit Urteil vom 20. November 2007 die Klage vollumfänglich und wies die Widerklage ab. C. Die Beklagte erhebt Beschwerde in Zivilsachen mit den Anträgen, das Urteil des Kantonsgerichts vom 20. November 2007 sei aufzuheben und die Klage sei abzuweisen. Die Klägerin und das Kantonsgericht schliessen auf Abweisung der Beschwerde, soweit darauf eingetreten werden könne. 