主体馆二楼展示空间约4000平方米，设有信息与技术、能源与环境、机器人世界、智慧主人和地球万象等展区。
能源与环境：展区于2020年9月改造完成，占地600平方米，分为能源之路、环境警示、能源新貌、明日能源四大分主题，通过可参与互动体验的展品向观众展示能源领域科学原理与技术应用，引导观众了解能源的历史和能源概况，深入思考由能源引发的环境问题及改善措施，并畅想未来能源形式，共建和谐、美丽的生存环境。
机器人世界：展区于2017年重新升级改造的展区。展区保留了人类起源、人类进化等经典展项，占地面积约700平方米。该展区也是我馆建馆以来，第一次自主投资建设、设计布展的展区。展区内有迎宾机器人、舞剑机器人、售货机器人、绘画机器人、机器鱼、机器流水生产线、“钢琴王子”、“劲舞团”和无人机、古代机器人等展项组成。
信息与技术：展区于2022年6月底正式开放试运行。展区面积约650平方米，以信息工程为主体，集中展示信息时代，智能AI，数字经济等方面，覆盖虚拟现实，数字科技，智能物流，大数据等知识点。
智慧主人和地球万象：作为建馆时的老展区，二楼还保存了洪水模拟、火山喷发、体能测试等数十件经典展项。
展项：跳舞机器人
展项：舞剑机器人
展项：弹琴机器人
展项：绘画机器人
展项：智能车库
展项：灿若星河
