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中国科学技术馆新馆位于北京市朝阳区北辰东路5号，东临亚运居住区，西濒奥运水系，南依奥运主体育场，北望森林公园，占地面积为4.8万平方米，建筑规模达10.2万平方米，是奥林匹克公园中心区体现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念的重要组成部分。
中国科学技术馆一期工程于1988年9月22日建成开放，二期工程于2000年4月29日建成开放，新馆于2009年9月16日建成开放。
中国科学技术馆新馆设有“科学乐园”“华夏之光”“探索与发现”“科技与生活”“挑战与未来”5大主题展厅，以及公共空间展示区和球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院这4个特效影院，其中球幕影院兼具穹幕电影放映和天象演示两种功能。
2008年5月18日，中国科学技术馆被国家文物局公布为第一批国家一级博物馆。2017年3月28日，中国科学技术馆被国家旅游局、中国科学院推选为“首批中国十大科技旅游基地”。
2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆，中国科技馆举办“英雄返航，梦想起航”主题教育活动，通过科学实验、科学表演等多种形式，为公众提供全方位、多感官的航天科普体验。
2022年5月31日，中国科技馆发布公告，自6月1日起依据“限量、预约、错峰”原则恢复开馆。
中国科学技术馆设有5大主题展厅和4个特效影院，此外，新馆设有多间实验室、教室、科普报告厅及多功能厅，可以让儿童和大人一起享受科学中的快乐，也让更多的人爱上科学。
中国科学技术馆的主要教育形式为展览教育，通过科学性、知识性、趣味性相结合的展览内容和参与互动的形式，反映科学原理及技术应用，鼓励公众动手探索实践，不仅普及科学知识，而且注重培养观众的科学思想和科学精神。
“科学乐园”主题展厅特为3～10岁儿童设置，展厅面积为3800平方米，下设9个主题展区。以儿童成长需求为本，展示适合儿童身心发展的科技内容，采用以游戏化、探究式互动参与为主的多样化展教方式，鼓励儿童亲身体验、积极思考，在展览和活动中积累经验、锻炼能力，激发对科学的好奇与兴趣。
“华夏之光”主题展厅通过序厅、中国古代的科学探索、中国古代的技术创新、华夏科技与世界文明的交流、体验空间这5个展区，向广大观众展示华夏先民们的智慧与创造。
“探索与发现”主题展厅围绕人类科学探索的重要方向及内容，把反映宏观探索的宇宙和微观探索的物质，反映对身边自然现象探索的运动、声音、光和电，反映对自身探索的生命，以及在人类探索活动中起重要作用的数学等科学内容串联起来，展示科技的美妙和神奇，展示人类在与自然交互的过程中体现出来的科学思想和方法，使观众在参与和体验中受到科学精神、思想和方法的启迪，享受探索与发现过程所带来的快乐。该主题展厅分为A、B两厅，展览面积为5000平方米，共设置8个主题展区。
“科技与生活”主题展厅位于主展厅的三层，包括A、B、C、D四个展厅。各展厅的内容紧密围绕与我们生活息息相关的衣、食、住、行，展示了现代科技是如何影响和改变人们的日常生活的，以及在生活中孕育的科技创新与发展。A展厅设有衣食之本、健康之路和气象之旅三个展区。衣食之本展区以农业生活和田园风光为主要设计场景，为观众展示了我国作为一个农业大国的发展现状，引导观众关注农业问题。健康之路展区以人体环境和生活环境相互结合的形式引导观众正确理解健康并倡导健康的生活方式。气象之旅展区围绕“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念，展示千变万化的气象现象、不同的气象观测设备、气象预报的制作及气象与人们日常生活的关系。B展厅的居家之道展区展示了家具用品和家用电器、服装面料及加工技术、绿色住宅等，向观众介绍了日常家居中的科技。C展厅的信息之桥展区主要展示了信息技术的发展历程及信息技术的进步给人们生活带来的改变与影响。D展厅设有交通之便和机械之巧两个展区，通过场景设计、机构展示、操作互动等方式，生动、直观地展示了交通、机械方面的技术成就。
“挑战与未来”主题展厅位于新馆4层，面积为5100平方米。展厅主要展示人类面临的重大问题与挑战，展示科技创新对可持续发展的贡献，展示人类对未来生活的畅想，使观众认识到创新是人类应对未来挑战的重大选择，引导观众对未来科技发展问题的关注和思考。该展厅分为地球述说、能源世界、新型材料、基因生命、海洋开发、太空探索、走向未来这7个展区，共138件展项。
门 票： 30元（不含科学乐园）；科学乐园展厅：儿童票20元/人，成人票10元/人
开放时间： 9∶30—17∶00，周一闭馆（国家法定节假日除外），除夕、正月初一、正月初二闭馆