上海科技馆目前对外开放有：表现生物多样性的生物万象；体验各种地质变化的地壳探密；展现现代影视技术的视听乐园；强调好主意是创意之源的设计师摇篮；儿童体验科学乐趣的儿童科技园；表现多学科基本原理和典型现象的智慧之光；倡导人与自然和谐统一、同生共荣的地球家园；表现信息技术引领社会巨大变革的信息时代；体验人工智能应用技术飞速发展的机器人世界；揭示人类破解物质和生命之谜的探索之光；探索人体奥秘、传播健康理念的人与健康；以及展现人类实现飞天梦想足迹的宇航天地展区等12个展区。

另外，还有蜘蛛展、中国古代科技长廊、探索者长廊。

上海科技馆还建有4个特种影院，分别是巨幕影院、球幕影院、四维影院与太空影院。