海南省博物馆的建筑由一、二期建筑构成。占地面积60余亩， 建筑高度25米，建筑面积近43000平方米，地上3层。展厅数量达20个之多，最大的展厅面积达1200平方米，最小的展厅面积近230平方米。近270个座位的学术报告厅，还有对公众开放的休闲公共空间以及280个车位的停车场。
海南省博物馆一期工程主要包括陈列展厅、文物库房、技术用房、服务设施、 办公用房等，二期工程主要依托“华光礁1号”沉船的保护修复及沉船中出水的近万件瓷器。
海南省博物馆常设4个基本陈列，即《海南馆藏文物陈列》《海南历史陈列》《海南少数民族陈列》及《海南 非物质文化遗产陈列》，对海南的历史、 少数民族文化、非物质文化遗产、文物遗存等进行了展示。
