辽宁省博物馆新馆位于沈阳市浑南区中心广场东北侧（浑南区智慧三街157号），占地面积83,200平方米，建筑面积100,013平方米，分陈列展览、观众服务、文物库房、文物保护、综合业务等五个业务区。
陈列展览区：建筑面积42,979平方米，展厅使用面积共24,101平方米，展厅22个。展馆一层展厅使用面积8,739平方米，以举办临时展览为主，用于引进国内外历史、文物与艺术类展览；另有3个展厅用于馆藏文物展，拟分别举办中国古代碑志、明清玉器和明清瓷器展。展馆二层共设有6个展厅，展厅使用面积5,437平方米，拟举办馆藏辽瓷、货币、佛教造像、玺印、铜镜以及满族民俗展。展馆三层以举办常设展，即“古代辽宁”为主，设5个展厅，展厅使用面积9,925平方米。另外3个展厅用于馆藏文物展，拟举办馆藏书法、绘画与丝绣展。
观众服务区：建筑面积11,171平方米，包括多功能报告厅、贵宾厅、观众互动体验区、未成年课外活动中心、志愿者活动中心、会员活动中心、视听室、纪念品商店、观众互动体验区等。
文物库房区：位于地下一层，建筑面积10,019平方米，包括18个文物库房及文物消毒室、文物摄影室、文物观摹室、文物整理室等配套设施。
文物保护区：建筑面积7,456平方米，包括文物修复室、文物复制室、文物科技保护实验室、专家工作室等。
综合业务区：建筑面积13,110平方米，主要包括：展览中心、信息中心、科研中心、文化交流中心、培训中心、图书馆等业务用房。
此外，利用新馆序厅正面影壁和两侧各六块墙体，以辽宁历史文化为主题，创作铜质浮雕，以展现辽河流域的悠久历史与灿烂文明，并为新馆建筑增加浓厚的文化内涵。从主浮雕方向右前方顺时针排列，以主浮雕“文明曙光”为起点，依次为“北土方国”、“开疆拓土”、“华夏一统”、“开发辽东”、“儒风北渐”、“隋唐营州”、“契丹肇兴”、“金代东京”、“九边之首”、“满族崛起”、“东北易帜”、“国歌序曲”。13块浮雕以高度概括的艺术形象系统生动地展现辽河文化的发展史，也是辽博新馆序厅的特别之处，值得观众细细品味。
建成开放后的辽博新馆将以创建东北最大、国内一流、国际知名国家级博物馆为发展目标，以“五个一流”即一流的设施、一流的功能、一流的管理、一流的服务、一流的展览为发展定位，努力在保护和弘扬中华民族优秀文化遗产，传播人类先进文化，满足人民群众精神文化生活，推动辽宁文化事业繁荣发展等方面发挥积极作用。
