Museets første lokaler lå på vestsiden i Longyearbyen, like nedenfor Svalbard kirke. Lokalene har tidligere huset Svalbard museum og hadde før dette vært et grisefjøs. I 2012 flyttet luftskipsmuseet til nye og spesialbygde lokaler i sjøområdet i Longyearbyen, like nedenfor Universitetssenteret på Svalbard.