水洞沟遗址博物馆建筑面积4308平方米，外形仿水洞沟出土的石器，是我国西北地区唯一展示旧石器时代文化面貌的主题博物馆。它在传统博物馆参观性功能的基础上融入艺术性、文学性和高科技的创新元素。以270度超大型半景画、实景、幻影成像等展示形式，结合世界最先进的声、光、电、可调式地震平台等技术的运用，真实再现三万年前远古人类其乐融融渔猎生活和打制石器的生产场景以及暴雨倾盆、洪水肆掠、山崩地裂等震撼的灾难场景，场景的唯美和逼真，让人震撼，艺术的构思让游客很快融入三万年的生活场景中，三万年很久远，但在水洞沟博物院时光不再是距离，高科技让您瞬间实现三万年的穿越。它开创了我国博物馆展示的新形式，是目前国内唯一、面积最大的室内观众介入式动感体验展馆。