上海汽车博物馆展示面积约12000平方米，分为历史馆、珍藏馆、技术馆、儿童汽车乐园、临展区和我嘉汽车书房商务休闲区等部分，现展示经典古董车近百余辆，汇集国内外汽车品牌近50个，跨越汽车发展历史130余年。将精美的展品、珍贵的历史资料、丰富的多媒体互动融为一体，亲子游乐和美学生活方式体验兼而有之，为观众营造多功能一站式的汽车文化休闲空间，也为国内外汽车厂商、文化机构及私人藏家提供了良好的展示与交流平台。HISTORY PAVILION 历史馆（一楼）以时代为序，历史馆将汽车发展历程中的各个重要阶段整合为9个主题展区，通过经典代表车辆以及系列重要事件的介绍，展示世界汽车发展的里程碑，反映了汽车自身进化对人类社会发展的重大影响。COLLECTION PAVILION 珍藏馆（二楼）集中展示了从19世纪末至20世纪80年代近40款经典车型及一系列加油设备、生活用具，生动体现了人类社会与现代汽车割不断的密切联系，使观众领略时代留下的痕迹、科技与艺术的光芒。TECHNOLOGY PAVILION 技术馆（三楼）以“进化之域”为核心，通过“汽车技术演进”与“车行无界”两大板块，系统阐释了从传统动力到新能源、智能驾驶的技术变迁，构建起一场纵贯汽车技术发展的全景式体验，让大家直观感受汽车工业的进化脉络。​被“解剖”的现代汽车作为视觉焦点，将其内部构造直观呈现，可近距离观察车身、底盘、传动系统等关键部件，触摸工业制造的精密质感。​临展区则以关键数字串联发动机发展史，揭开引擎盖背后的速度密码。第一款量产转子发动机车型——马自达Cosmo Sport的展出，更为技术进化史增添了厚重的历史回响。 MAGIC MOTOWN 摩都 儿童汽车乐园（四楼）欢迎搭乘时空穿梭车，来到“摩都”，这里是专属于小朋友们的“梦幻汽车之城”。通过沉浸式亲子体验场景，为2-10岁儿童家庭提供探索世界的互动空间。HOME STUDY 我嘉汽车书房（五楼）包含亲子阅览、汽车文化课堂、研究资料借阅等丰富的功能区。明快的环境设计和舒适的座椅给需要静心阅读的读者提供放松的空间。