大阪市立科学館の歴史を語る上で外せないのが、前身である「電気大西洋記念館（大阪市立電気科学館）」時代から受け継がれる「科学を五感で楽しむ」という確固たる理念です。大規模リニューアルを経て、館内は現代のデジタル技術と直感的なアナログ実験装置が見事な調和を遂げています。
最大の目玉であるプラネタリウムは、ドーム直径26.5メートルという世界屈指の規模を誇ります。リニューアルに伴い刷新された光学式・デジタルハイブリッド投影システムは、漆黒の宇宙空間に浮かび上がる微細な星々の輝きから天の川の濃淡まで息をのむリアリティで再現。さらに、録音音声のオートナレーションに頼らず、専門学芸員が当日の星空や最新の天文トピックを交えて語る完全生解説スタイルを頑なに維持している点が、全国の天文ファンから別格の評価を受ける決定的な理由です。
館内4フロアに広がる展示場は、「宇宙とその発見（4階）」「身近に化学（3階）」「おやこで科学（2階）」「電気とエネルギー（1階）」と階層ごとにテーマが明確化され、触って動かせるインタラクティブ展示が約200点配置されています。単にボタンを押すだけの受動的な展示ではなく、自らハンドルを回し、光や音の屈折を観察し、物理法則を身体で確かめる設計となっており、知的好奇心の覚醒を促す仕掛けが随所に施されています。
