上海科技馆建筑由地下一层、地面四层，附带一个办公群楼组成。整个建筑显螺旋型上升形态，表现了科学技术的不断进步。建筑的中间是一个具有标志性的巨大玻璃球体，镶嵌在一潭清水之间，它寓意着生命的诞生。
地下一层该层主要设有两个IMAX科学影院（IMAX三维巨幕影院和球幕影院）、张江创新成果展、快餐厅。 地下一层是该馆服务设施最集中的公共区域，内有售票大厅、大食代上海科技馆地下一层(20张) 美食天地、休闲长廊和临展大厅。此外，也在该区域中。
太空影院太空影院是中国第-一家采用视频拼接、图像处理、观众互动、电脑集成等技术综合而成的多媒体球幕影院。Digistar3系统共有6台视频投影仪，照明功率达到了4800瓦。它们在计算机的控制下，流动科技馆展品生产，在直径13米的球形银幕透射出6幅衔接的影像，流动科技馆展品研发，组成一幅完整的全球幕影象。
整个影院有69个座位，流动科技馆展馆设计，座位的倾斜度达到了23度，观众几乎是躺着看电影的。最-新奇的是每个座位的扶手上有一个控制按钮，流动科技馆，观众可以按此按钮控制电影剧情的发展，达到了“画随人动，人随画思”的境界。
