地质矿产博物馆占地面积约10,000平方米，建筑面积8,400平方米，主体建筑为钢混框架古城堡式建筑。馆内设七个展厅：宇宙地球厅、生命演化厅、金属矿产厅、非金属矿产厅、能源资源厅、宝玉石厅和旅游地质环境地质厅，展出面积近6,000平方米。馆内展出矿物、岩石、化石各类标本共2,000余件，包括羊脂白玉、慈禧玉石、新疆水晶王、新疆铁陨石等珍贵藏品。