该博物馆基地位于南京以东 40 公里处的汤山，公共空间占地 15 公顷，是南京汤山方山国家地质公园的入口门户，是一块具有重要地理意义的区域，这是中国重要的考古学发掘基地之一。博物馆满足旅游区公园的多种商业需求，同时又要尊重并体现其无可比拟的自然、历史和文化。整个博物馆的造型与现场地形相契合，提供一座和谐、现代的前庭，以及一座大规模入口绿地，与周边地质公园和城市环境充分地联系和融合在一起。博物馆包含一个 250 座位的主剧场，一个 200 座位的 4D 影院以及餐厅，咖啡厅还有礼品店。有更大天窗的大厅联通各层。与各个主展区和公共区相反，博物馆的设备区、电梯、紧急出口以及服务区位于后方靠山一侧。