北京西瓜博物馆主建筑分上下两层。一层中间序厅通顶21米，高大雄伟，巨型组合吊灯华丽雍容。东西两个展厅展线全长400多米，以西瓜历史、西瓜种植、西瓜科技、西瓜文化、北京大兴西瓜节为主要的陈列版块，展出图片近900幅，蜡质西瓜模型140余个，琥珀种子标本200余种，雕塑模型7组，各类图表18幅，书法美术艺术作品36件。

　　馆前8000平米的西瓜文化广场，中心一座大型音乐喷泉，气派大方，适于开展大型群众活动，第十六届北京大兴西瓜节开幕式就在这里隆重举行。博物馆门区宽24米，宽敞明亮，中间镶有中国书法家协会主席沈鹏先生题写的馆名。馆东侧10000多平米的雕塑公园，10组青铜雕像讲述着与西瓜相关的民俗故事。