广东省博物馆总建筑面积6.7万平方米，地下一层，地上五层，主要配置有展馆、藏品保藏系统、教育服务设施、业务科研设施以及安防、公共服务、综合管理系统等；展馆分为历史馆、自然馆、艺术馆和临展馆四大部分。该馆建筑运用宝盒的设计理念，采用钢筋混凝土核心筒承载巨型钢桁架悬吊结构体系，博物馆的造型仿佛一件雕通的宝盒，这一设计意念源于广东传统的工艺品象牙球，博物馆的空间组织就像象牙球镂空的工艺，内部功能层层相扣，展厅、回廊、中庭与整体结构紧密结合，由内向外逐层展开，大面积的绿地草坡沿博物馆向西逐渐减缓形成清晰的主入口广场，并与中央林荫大道融为一体。