该馆的造型风格独特，寓意深刻，她的主体建筑为桥型，在其上方直径30米的球型建筑，宛如一轮喷勃欲出的朝阳，象征青年一代是科技事业的未来和希望。
弘扬科学精神，普及科学知识，树立科学思想，培养科学方法，是该馆的主要功能。开馆以来已有29位党和国家领导人到馆视察，国内外朋友也纷纷来馆参观，年接待观众量为30万人次。其提高国民科学文化素质的作用日益明显，受到社会各界的广泛赞誉。
现在，天津科技馆已成为渤海之滨的一个主要旅游景点和天津市对外开放的重要窗口，并获得“全国科普教育基地”、“全国青少年科技教育基地”、“全国中小学爱国主义教育基地”、“全国精神文明建设工作先进单位”等荣誉称号。
展示厅是该馆的主体部分，其建筑面积 1万平方米，大空间构造。展厅分上、下两层，按不同学科和专业技术门类设13个展区，共有300多件(套)展品。展示厅布局气势恢弘，分区布展又各具特色，使人们进入展厅犹如置身于科学殿堂之中。其中，2002年8月建成的“数学厅”由陈省身先生亲自设计，占地1100平方米，由序厅、数学史长廊、中外数学家、古典数学、现代数学、计算机及其应用等六部分组成，受到国内外数学家瞩目。“科技名人园”、“动手动脑园区”等可满足不同年龄和层次的观众参观。
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