中国科学技术馆新馆位于朝阳区北辰东路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4.8万平方米，建筑规模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”五大主题展厅、公共空间展示区及球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院等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。

截止至2013年，中国科学技术馆是中国唯一的国家级综合性科技馆。

2017年3月28日，中国科技馆被国家旅游局、中国科学院推选为“首批中国十大科技旅游基地”。

2017年12月，入选教育部第一批全国中小学生研学实践教育基地、营地名单。