内蒙古科技馆新馆位于内蒙古呼和浩特市新华东街北侧，北邻北垣街，东邻二环东路，南侧为已建成投入使用的内蒙古乌兰恰特和内蒙古博物院，西侧为已建成的演艺中心。2009年10月14日，内蒙古自治区发改委对内蒙古科技馆新馆建设项目正式立项，工程建设总面积为48300平方米，建成后的新科技馆展览教育面积约28000平方米，工程总投资4.6亿元。内蒙古科技馆新馆外型设计将采用以旭日腾飞为创意的方案。

内蒙古科技馆新馆借鉴了国内多家新建科技馆的建设经验，联系实际提出了“世界眼光、时代特征、内蒙特色、创新发展”的建设理念和“国内领先、西部一流”的建设目标。

2014年4月11日，内蒙古科技馆整体办公人员已全部搬迁至新馆。