陕西自然博物馆位于西安市长安南路88号舟形岛上，电视塔的南北两侧。全馆占地面积90亩，建筑面积1.6万平方米，整体建筑以电视塔为对称点，包括科技和自然两大展馆，两展馆建筑分别呈玻璃球形和月牙形，犹如“日”和“月”，蕴含“日月同辉”之高远寓意。如果要仔细地把整个展馆参观一遍，需要5个小时左右。
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玻璃体球形建筑为科技展馆，建筑面积7165平方米，设有科技环廓、声光隧道、穹幕影院、观景平台等设施和科技展项；半月形下沉式建筑为自然展馆，建筑面积8940平方米，设有地质万象、古生物长廊、神奇的秦岭、昆虫王国、生命之光等主题展厅。
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此外，这里有西北地区目前唯一的大型穹幕影院，球形外径22米，半球形银幕直径18米，银幕倾斜30度，设有183个观众座位。博物馆还附带有观景平台， 游客可以坐下来慢慢欣赏四周的风景，电视塔、和谐广场、曲江会展中心……四周的建筑尽收眼底，如果与朋友坐在这里聊天，也是非常不错的享受。
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