国家博物馆有四个主要展厅，各展厅主题如下：

地下一层展厅：古代中国展厅、公共服务区、演播室、剧院和学术报告厅，主要展出“古代中国”基本陈列。

剧场与学术报告厅层：主要包括剧院、学术报告厅、专家楼。

一层展厅：包括北区N1-N4展厅、南区S1-S5展厅、复兴之路展厅、西大厅公共服务区和中央大厅(C1)。

二层展厅包括：公共服务区、复兴之路展厅、北区N8-N11展厅、南区S6-S10展厅。

三层展厅：包括北区展厅N16-N19和南区展厅S11-S14、二号中央大厅C2。