主体馆一楼展厅面积大约2800平方米，设有基础科学和少儿科普体验两个展区，并设有文创商店、母婴室等便民设施。
南京科技馆基础科学展区历时一年时间精心打造，于2018年9月2日正式和公众见面。该展区位于南京科技馆主体馆一楼，占地面积约1000平方米，分为“数学之美”、“物理之炫”、“化学之奇”、“生命之重”四个分主题，共包含了68个知识点，57件可参与、可互动的科普展品。它着眼于每个学科的特点，通过生动多样的展示手段，向公众传播与日常生活息息相关的科学知识，普及物质的运动规律、生命活动的现象和特征，并阐述当今基础科学的发展趋势和应用。
基础科学是以数学、物理、化学、生命科学等基础学科组成，以自然界某种特定的物质形态及其运动形式为研究对象，以探索和揭示自然界物质运动基本规律为目的一门科学。它的任务是探索新领域，发现新原理，并为技术科学、应用科学和社会实践提供理论依据，是整个自然科学的基石、现代科学发展的前沿和技术发明的“思想发动机”。
当你踏入基础科学展区，面对如此丰富多彩的科技展品时，你一定会惊叹眼前的景象，感慨时代的进步。“阿拉伯数字”、“凹面镜聚热”、“立体四子棋”、“十字磨”、“机械墙”、“声音阶梯”、“陀螺仪转椅”、“荷叶效应”、“滑板里的力学”、“七色光坊”、“听话的小球”、“元素周期表”、“碳结构拼装”、“多样的生命”、“生命的蓝图”、“显性与隐性”、“显微镜下的精彩世界”……，每个主题都有10多件好玩有趣的展品，共包涵了数十种你不知道的科学小知识，让人忍不住想要一探究竟。
多样的生命
机械墙
阿拉伯数字
耦合摆
碳结构拼装
数学的意义
少儿科普体验区于2019年5月19日南京全国科技活动周和三十一届科普宣传周期间向全社会正式开放。展区面积1600平方米，展品设计紧盯教育部《义务教育小学科学课程标准》，以活力黄、生命绿、科技蓝和工业咖四色分为物质科学、生命科学、地球与宇宙科学、技术与工程科学四大展区，开发设置了72件可互动、可参与、可体验的展品展项，系统地对《科学课程标准》涉及到的18个主要知识概念的75个知识点进行了诠释。展区采用当下流行的布展理念，充分利用南京科技馆开阔的空间，借助馆内层高优势和立柱结构巧妙安置展品，因地制宜打造了立体式的科普体验空间。其中展区内叶片式的设计，灵感来源于南京科技馆风景如画的园林式科普场馆的特点，充分体现了南京科技馆科技与人文相融合，自然与艺术相呼应，独树一帜园林式科技馆的特质。希望通过一件件形象活泼、自主灵活、生动有趣的展品展项，将科技馆社会科技教育融入课本、融进课堂，让孩子们在寓教于乐的参观体验中开拓眼界、培养兴趣、收获知识、提升素质。
活力黄：运动物质主题展区，主要展示物质的声光电、力与运动、能量等基础科学内容。
展品“物质超市”：对应《小学科学课程标准》中的“物质科学领域”的目标，增强学生探究物质世界奥秘的好奇心，形成“世界是物质的物质是运动的”的观点。我们借助最流行的角色扮演来设置该展项，让孩子们在游戏中明白什么叫物体？什么叫物质？物体、物质二者有何关系？
生命绿：生命展区，通过植物的生长、万物生长、花儿时钟等互动展项让孩子们认识到人与环境是一体的、不可分离的。
展品“小球故事会”：借由各种精美的机械传动机构、计时系统和光电模块引导学生们去了解能量守恒、惯性定理、概率等多方面的科学原理，让儿童在玩中学，为培养创新意识提供了新的思路。
展品“人的大脑与器官”：展示大脑、眼睛、鼻子、舌头、耳朵等器官的功能，以及大脑上处理各感知器官的区域。
科技蓝：宇宙展区，以科技蓝为主色调。从身边的生存环境如岩石圈、土壤层圈入手，将少儿的视野引入身边的环境，同时不断延伸至地球的资源，行星运动的规律，直至浩瀚的宇宙。
展品“地心探险之旅”：展品主要展示了地球的内部结构，让观众在漫游过程中了解地球内部以及地球构造与地震的关系。参与者可以坐上动感座椅，通过动感驾驶装置，按下“出发”按钮，开始漫游之旅，进行地心探险。
工业咖：伟大工程展区，极具工业风的工程展区，营造了一个工业创造及发展的环境氛围，培养儿童对工业发展的认知及动手实践能力。
展品“蛟龙潜海”：展项通过设计蛟龙号仿真模型，内部借助多媒体系统互动游戏，让观众了解蛟龙号及我国在深海探测开发方面取得的成就等。 展项仿照我国深潜载人潜水器的实际尺寸模型，内置显示器、驾驶舱等。观众沿扶梯进入载人舱，根据操作台上触摸屏出现的卡通小人提示，操作摇杆控制舱体做上升和下降运动，透过舱窗观察外部海底世界，自己的下潜深度和在海底互动过程的场景，在卡通小人的提示下完成下潜、地形测绘、水声通讯、捕捉标本，最后安全返航的一系列任务。
