河南省科技馆新馆设计方案由主体场馆、圭表塔、室外科学广场等组成，其中主体场馆建筑面积10.51万平方米，设计灵感源自河洛交汇文化意向，建筑形态宛如黄河与洛河自然交汇形成的天然造型，又如展翅雄鹰、飞机螺旋桨，寓意河南腾飞、中原崛起。

新馆以“智慧•创新•梦想”的展教主题，设置“动物家园”“童梦乐园”“创享空间”“探索发现”“宇宙天文”、“交通天地”“人工智能”“智慧人类”8个常设展厅、2个短期展厅、4个特效影院(球幕影院、巨幕影院、4D影院、飞行影院)及青少年创新教育区、学术交流区、天文观测台、室外科学广场等科普展教功能区，建成后将成为兼具科学中心、自然博物馆、天文馆展示内容和教育手段的复合型科技馆。

球幕影院位于中庭球体建筑上部，屏幕直径23米，设301座位，为河南省第一个大型球幕影院。

《动物家园》展厅以美国环球健康与教育基金会主席肯尼斯·贝林先生捐赠的400多件珍稀野生动物标本为主体，采用沉浸式、立体化和情境再现的设计手法，组合展示世界野生动物及其生态系统，引发人们对神奇大自然的探索、敬畏与呵护，思考并积极参与人与自然和谐关系的构建。

《创享空间》展厅面向7-18岁的青少年，以全面培养和提升青少年创新思维方法和创造能力为目标，采用STEAM科学教育模式，按照互动体验、展教结合、动手实践、共享表演、科学评价、循环改进的创客教育理念，将创客教育与学校教育相结合，培养青少年多视角、跨学科解决问题的综合能力，为青少年提供创新创造、共享科学、快乐成长的课外活动空间。

《童梦乐园》展厅面向1-7岁儿童，根据其身心特点和认知能力，遵循动手做、玩中学的教育理念，鼓励孩子们主动参与、自由选择、动手动脑，激发其创造力、好奇心和学习的兴趣，在感知和游戏的氛围中得到科学的启蒙。

《探索发现》展厅围绕人类发展历程中具有里程碑意义的科学成就，展示科学世界的美妙与神奇，展现科学家的探索精神，讲好科学家故事，并以此创新设计一系列参与互动的展品展项，使其与教育活动更有效的融合，形成精彩纷呈的多学科展区，让公众在探究科学中感悟求真求实、创新奉献的探索精神。