上海博物馆建筑总面积为3，800平方米，地下2层，地面5层，建筑高度为29．5米，总投资为4亿3千万元。博物馆内部按功能分6个区。一至四层为青铜器、陶瓷、书法、绘画、雕塑、玉器、钱币、少数民族、工艺等12个专馆和2个临时展厅，比老馆陈列面积增加2倍多。上海博物馆的设备设计均符合防震、防雷、防火、防盗、防虫、防潮、防干、防光、防尘、防污染的“十防”要求。目前上海博物馆共藏12万件珍品，还有中外文专业书籍20万册，在国内有文物“半壁江山”之称，在国际上享有盛誉。
在内部功能上，新馆设施先进，布局合理，工艺流程科学，能满足陈列展览、科学研究、文物保护三大基本功能的需要。全馆分为开放区、库房区、学术区、科研区、管理区、设备区等六个区域。各区域分布明确，相互独立，交叉合理，互不干扰。
上海博物馆所有展品分为12个专馆，即青铜器馆、陶瓷馆、绘画馆、书法馆、雕塑馆、钱币馆、玉器、家具馆、玺印馆、少数民族工艺馆、胡惠春先生捐赠瓷器陈列室、西方艺术馆。
青铜器馆：商、周青铜器是中国古代文化中的瑰宝。传世青铜器流散在美、英、法、德、日等国的博物馆，各有一定数量。近40年来，陕西、河南、山西、湖北、湖南、四川、云南等省有大量出土文物，但成系统的收藏以北京故宫博物院、台北故宫博物院和上海博物馆最为突出。上海博物收藏的青铜器又以具有长篇铭文和著录的重较多为特色。新的陈列品中还充实了近三年来马承源馆长在香港抢救的一部份重要文物，特别是西周的晋候器和秦国早期秦公器。青铜器馆还将布置有关古代青铜器铸造进程和模拟陈列。
陶瓷馆：它是一部中国陶瓷史的缩影，从原始社会的彩陶至商、周原始瓷，东汉、三国、西晋的青瓷，沿着陶瓷发展的轨迹，一直到明、清两代景德镇的官窑器，都有展出。同时还有古代瓷器制作作坊和窑炉的模拟陈列。
绘画馆：上海博物馆收藏绘画以明清文人画为主。展品有唐孙位《高逸图》，五代董源《夏山图》，北宋巨然《万壑松风图》、宋徽宗《柳鸦芦雁图》等国宝级珍品，以及南宋、元、明、清的名家原作。
书法馆：把绘画和书法分为二个专馆，是老一辈专家苦心征集而逐渐形成雄厚收藏的结果。这里展出有代甲骨文、两周的金文、石鼓文以及秦、汉至两晋、南北朝等各个时代的文字与书法作品。
雕塑馆：除陈列部分木雕、陶塑外，以石刻塑像为主。这里有北魏、北齐、北周和隋唐雕塑，以及为难得的南石刻、金铜佛像等。
钱币馆：我国有3000多年使用金属货币的历史，上海博物馆收藏的中国古币比较齐全。这时不仅收藏了历代铜铁铸，战国的金币，还展出金、无钞版和明清金银货币，还有沿丝绸之路各国的金、银货币等。
玉器馆：将以特殊设计的灯光展示史前以及三代以后的历代玉器珍品。
家具馆：设明式的厅堂、书斋和卧房三间陈列室，展出明清藏品，同时展出香港庄民先生捐赠的一大批明式家具。中国古代家具历来为人们所珍爱，这里的展出必将引起国内外观众浓厚兴趣。
玺印馆：中国历代玺印是研究各个朝代时期的政治、经济、军事职官和文学、艺术的一份重要的实物资料。馆内展品的重点是战国玺印、两汉官印和明清流派印。
少数民族工艺馆：我国是统一的多民族国家，上海博物馆多年来向全国征集了一批少数民族的服饰和各类工艺品新馆设专馆设专馆把各少数民族的工艺美术品介绍给广大观众。
胡惠春先生捐赠瓷器陈列室：展览胡惠春先生捐赠的历代瓷器，其中如北宋釉月白釉器和一批清代官窑颜色釉器，都是十分珍贵的。
西方艺术馆：任何民族和任何国家的优秀艺术传统，都应该是全人类的财富。目前新馆还缺少西方艺术收藏品，它将通过各种渠道举办各种展览，把西方的优秀艺术品介绍给观众。
上海博物馆的展品，较为全面地体现了我国六千年古代艺术发展的辉煌历程。馆内珍藏品在12000平方米的陈列面积中，在自动化控制环境温湿度的条件下，定期更换，将使各类文物发挥更在的社会效益。几个特别展厅将提供各省、市陈列出土的最新文物珍品。上海博物馆将成为海内外艺术文物展览、交流和研究中心。新馆采用国际上最新科技手段进行管理。专题陈列室的讲解，全部编制程序输入电脑，由听讲器代替讲解员讲解。观众根据文物编号揿下按纽，即可任意选择文物讲解辞，包括中、英、日等国语言，可以任意选择。陈列室内备有电脑控制放像机，提供各种有关文物像和专业知识。