“兒童科學樂園”主題展廳充分吸納國內外先進的科學教育理念，遵從兒童身心發展規律，鼓勵兒童善于觀察、勇于探索，在快樂參與過程中獲得直接經驗，提高兒童的創造力、想象力和實踐能力，從小培養終生受益的科學決策能力。同時將家長也作為重要受眾群體，使家長在陪伴兒童的同時還能獲得科學教育觀念的提升。

展廳主題“樂享科學，筑夢童心”，目標觀眾為3-8歲兒童及陪同前來的家長，總面積3900平方米。展廳根據兒童認知發展由近及遠、由表及里的規律，從兒童自身開始，逐級擴展到身邊的自然世界，了解社會生活中的科技應用，延伸到體驗前沿科技和探索神秘的宇宙空間，形成按照“認識自己、親近自然、了解社會、觸摸科技”逐級展開的主題脈絡，共設置人體探秘、健康成長、山林王國、戲水港灣、熱鬧城市、角色體驗、機器伙伴、神奇宇宙8個主題展區和1個科學秀場，展品128件。