将宇宙浩瀚融入建筑细节，项目由ennead建筑事务所设计合伙人Thomas J. Wong主创设计，旨在营造沉浸式体验。上海天文馆位于上海浦东新区临港新城，总建筑面积约3.8万平方米，是全球规模最大的天文学主题博物馆。除主体建筑外，还有大众天文台、魔力太阳塔、青少年观测基地等建筑单体，也是临港新城最具标志性的建筑之一。
作为全球建筑规模最大的天文馆，其全新打造的“家园”“宇宙”“征程”三大主题展区，“中华问天”“好奇星球”“航向火星”等特色展区，以及8K超高清多功能球幕影院、星闻会客厅、望舒天文台、羲和太阳塔与星空探索营，以一场多感官的探索之旅全景展现了宇宙的浩瀚图景。
“家园”展区的屏幕投影带来最真实的星空体验
“家园”展区的屏幕投影带来最真实的星空体验
“征程”展区展示了人类探索宇宙奥秘的旅程
在天文馆入口大厅放置了一个巨大的圆形石台，一个金属球从馆顶高悬而下，这就是可以证明地球在自转的科学装置——傅科摆。
这是一个星座展。漫步于“家园”主题展区，如同被一片浩瀚的星空宇宙包围。一个个肉眼可见的星座，如天蝎座、大熊座、半人马座……陈列于此。
这是一个对真实星空模拟的球幕影像厅，展厅内有懒人沙发，躺下便可观看9分钟的球幕短片。该展厅不用预约，排队进场，每次可以进100个人。有小伙伴透露，每场的影片都不一样。
这是一个模拟星云的艺术装置。图中你看到的是一个太阳质量以上的恒星。其实我们在宇宙中并不孤单，非常多和地球一样，或远超过地球质量的恒星，一直在宇宙的某个地方与地球共舞。
通往二层“宇宙”主题展区的通道，是一个布满星光的楼梯。一侧的墙做成了凹凸不平的星墙。
这是一条能互动的神奇通道，挥舞双臂，星河便会以你为中心旋转，撒落点点星尘。
这个区域呈现的是广义相对论基本原理——引力场是时空的弯曲。行经此处，墙上和地上的光线瞬间以你为中心开始扭曲，让人直观地感受到“时空弯曲”。
这里展示的是1:1还原的天和核心舱模型。模型内部也完整还原了核心舱里的样貌。可以走进舱内，接“天地”电话、控制操作台、看太空植物等，体验一把当宇航员的感觉。每天，这里还会表演天宫一号空间站交会对接演示。
这是一条通往第三层的空中走廊，在这里，抬头是星河闪耀，低头是底层位于“家园”展厅中心的“地球演化”模型。
