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，还有突现蜘蛛奇特生活方式的蜘蛛展，体现我国古代创造发明的中国古代科技长廊、表现中外著名科学家的探索者长廊。位于延安东路260号自然博物分馆内，有展现生命进化历程的自然史展区。整体展示面积为6.55万平方米。
上海科技馆建有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，他们组成了迄今为止亚洲规模最大的科学影城，年放映量可达到8000场次。
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