大连现代博物馆坐落于大连星海湾广场西侧，占地21,600平方米，建筑面积30,400平方米，展陈面积15,000平方米，地下一层，设有1,700平方米的停车场、藏品库房、设备间和办公室。地上四层，为大堂和展厅。馆内设有展演厅、学术报告厅、多媒体检索室、咖啡厅和商场等服务设施。四层设有1000平方米的临时展厅。
大连现代博物馆为大连市政府1999年——2000年重点工程。市政府投资2亿多元（人民币），于1999年11月10日动工兴建，2002年3月22日对外开放。
大连现代博物馆是大连市开启21世纪的标志性文化建筑。整个建筑为中西合璧的现代风格，壮观华贵、晶莹、通透，色调以白色为主兼有黑色，暗合中国传统文化的阴阳学说。建筑主体高度22.7米，外形为方正的围廊列柱式现代欧式结构，外挂纯白微晶石和黑色花岗岩石板，两侧主墙白中套黑，正面为透明的拉杆点式落地玻璃幕墙，顶部为半球形玻璃穹顶。门前广场10,000平方米，高大的白色环式柱廊将广场分为内外两部分。外广场东西两侧设有一黑一白漫水平台，内广场自廊柱距正门21米，象征着跨入21世纪。
馆内大堂顶部为圆形穹顶。10根倒方锥形黑色花岗岩立柱撑起35米高的玻璃穹顶，二、三、四层的环廊为双层玻璃板、白钢护栏围合。天花为黑色网眼式铝合金扣板加磨砂玻璃，地面为双层夹胶发光玻璃地面。从天花到地面设有10,000多盏灯具，全部隐蔽设置，可以组合成几十种图案的灯光变化。大堂一侧设有一座鱼骨式结构的透明玻璃楼梯，连接至二层环廊，精巧而华丽。大堂中心设有“天圆地方”雕塑，在一个2米见方的黑色花岗岩基座上，矗立着一个直径2米的空心内发光玻璃球体，球体由188片进口特白玻璃粘和而成，晶莹而华贵。基座的正面铭刻着两行金字:“同在一个星球，共爱一方热土”，显示出这尊雕塑的主题，基座两侧刻着大连市荣誉公民的名字。
大连现代博物馆以主题展示的方式组织基本陈列，四层展厅分设四个主题。一层主题是《城市风貌》，分别由“北方明珠”、“滨城建筑”、“老大连”、“友好往来”、“我们的交通”、“女骑警”、“花园城市”和“我们的住房”八个部分组成，以新旧对比的手法，从不同侧面展示了大连在改革开放后城市建设和居住环境等方面所发生的历史性变化。二层主题是《腾飞的经济》，从农业、水产业、工业、商业、科技信息和经济先导区等六个方面，展示了大连的经济实力和经济建设所取得的成就。三层主题是《浪漫之都》，由文化、教育、体育、卫生、精神文明建设和旅游等六个部分组成，展示了大连作为“服装城”、“足球城”、“田径之乡”和旅游城市的人文特征。四层主题是《回顾与展望》，由“世纪回眸”和“未来大连”两部分组成，回顾了大连一个世纪的风雨沧桑，展望了大连更加开放、更加繁荣、迈向现代化国际名城的美好明天。四个主题交相呼应，纵横交错，将大连所经历的百年风雨历程，50多年的建设发展情况，特别是改革开放以来所取得的巨大成就呈现在观众面前。
馆内共展出实物3000余件，图片1860余幅，模型61个，雕塑43件。有产量占全国54%、品质上乘的瓦房店金刚石，20世纪初美国汽车制造业的代表产品老别克车，原存于寺儿沟红房子天德寺内的铁钟，人工雕刻的“红楼梦十二金钗”水晶玻璃制品，1955年毛泽东为苏军烈士塔敬献的挽联，1.25年前早白垩纪狼鳍鱼化石，6亿年前震旦纪沉积岩龟裂石、玫瑰石和金石，改革开放后海内外宾朋送给大连市政府、市领导的700多件珍贵礼品，其中有镶嵌着365颗宝石的印度金丝挂毯，价值连城……
大连现代博物馆的陈列形式设计创意新颖、手法独特，具有创新的现代设计理念，并与建筑和装修的设计风格相协调。玻璃加白钢、大色块几何构图、以海蓝色为主调变换多彩的效果光的运用等，均充满现代感。如：玻璃展柜、玻璃钢琴、玻璃休闲椅，玻璃象棋、镀彩玻璃托台等，在设计人员的精心构思下，这些奇妙的组合呈现出玲珑剔透、琉光异彩的视觉效果。在陈列中，较好的采用了景观陈列的手法，形象、生动的表现出特定时代、环境的意义。如：“老大连”再现了青泥洼桥的调度室和老电车这一典型街景，旧景重生，令人顿生感慨，岁月悠长，却在弹指一挥间。“花园城市”的绿地、大树、仙鹤、鸽子和巨幅城市景观照片及“扒小房、建广场”等的对比灯箱片构成的场景，使人们对大连城市环境建设的今昔变化有了强烈的感受。“我们的住房”将五六十年代、七八十年代和九十年代的三套不同时期的住房，以舞台三面墙的方式做了复原展示，形象的说明了大连人居的发展变化。这些模拟场景的运用，丰富了布展手段，增加了可看性。在陈列中，43件雕塑的运用恰到好处，如：“女交警”挥手示意，青春靓丽；“女骑警”骑着高头大马，举手敬礼，英姿焕发；“吃焖子”老太太的憨笑，小孩子的天真，生活情趣盎然；“马家军”群雕中，马俊仁巨大的头像与其弟子的身高一般大，他大声呐喊着，众弟子踩着他的肩膀奋勇争先，跌到了再爬起来，寓意深远；“足球城”群雕的写意、夸张、抽象的风格，显露出大连足球长盛不衰的自豪与骄傲。雕塑成为深化展示主题的点睛之笔。效果光在陈列中的运用也具有独特之处，展柜、展墙、天花以蓝色灯光为基调，象征着海滨城市的自然风貌，显示出大连人浪漫的气质和宽阔的胸怀。
高科技手段的运用是大连现代博物馆陈列的突出特点，采用了虚拟现实、三维仿真、影像合成、多媒体展示等技术手段，信息量大，亮点突出。如：“黄海大道”12米宽2.35米高的超宽屏幕，播放专门制作的图像与图形相结合的三维影片，具有强烈的视觉震撼力。再如：航海模拟驾驶平台，它可以模拟驾驶几万吨至几十万吨的客、货、油、集装箱等各种巨轮，乘风破浪驶入大连港，并能模拟阴晴雨雪、风高浪急、颠簸摇摆的环境变化。又如：利用光学原理和影视技术制作的幻影成像，将名模佳丽的倩影融于美丽的滨城夜景，亦真亦幻中尽显服装城的浪漫和魅力。
参与性、趣味性展示手段的运用是陈列中又一特点。观众可以“驾车”游览大连的滨海路、中山路；可以在互动式实时合成表演中，领略乘飞毯从空中看大连的美妙意境；可以拔脚怒射来一把点球射门；2米半的大螃蟹向你招手致意；会说话的大树向你问候；书法机器人为你题字留念。这种将知识性、参与性和趣味性融为一体陈列手法，体现了文化休闲功能，给观众的参观过程增加了乐趣。
大连现代博物馆是中国第一座以“现代”冠名的综合性博物馆，她是一部浓缩的大连地方史，是一部形象的大连百科全书，她向世人展现了大连飞速发展、蓬勃向上的生机与活力，她向世界敞开了一扇了解大连、认知大连的窗口。
