沧州博物馆新馆总高24米，分为半地下层和地上一至四层。博物馆总体布局为一到三层共11个展厅，设计了11条展线。一楼设科技体验厅、书画和工艺美术两个临展厅。二楼设《沧海之州—沧州历史文化陈列》、《滨海遗风—沧州民俗文化展》、《沧州历史名人展》和《浅绛瓷韵—沧州民间收藏展》。三楼设《大运河北—河北省大运河文化展》、《百戏之源—沧州杂技文化展》、《武术之乡—沧州武术文化展》以及《渤海之滨—沧州沿海资源科普展》。负一层设报告厅和电影放映厅。