水族馆分为七个主题展示区，分别是：梦幻水母区、近海奇观区、淡水生态区、热带雨林区、神秘文化区、珍稀鱼类区和海底隧道区。
梦幻水母区：
由四个扇形和一个圆柱形玻璃视窗构成，展厅内满天繁星状的“梦幻长廊”，令人目不暇接的水母以简洁的构图、斑斓的色彩、高雅的律动，为游客带来如梦如幻的视觉体验。
近海奇观区：
7米长，2米高的巨大亚克力玻璃仿佛为充满神秘色彩的海洋打开了一扇窗，主要展示了五彩缤纷的热带珊瑚礁鱼类。
淡水生态区：
采用梯状的设计风格。14个大型鱼缸，欢快地游动着来自世界各地的淡水鱼类。
热带雨林区：
采用多方位多角度立体造景，设有室内高山瀑布，泉水潺潺，茂密森林，里面居住着爱游泳的海洋动物——斑海豹，它资质聪颖，顽皮可爱。
神秘文化区：
此展区展示了形状独特的中小型淡水鱼及国家一级野生保护动物——扬子鳄。
珍稀鱼类区：
集中展示了来自亚马逊河流、南美洲、印度、泰国、马来西亚等地区的珍贵稀有鱼类和堪称“海中狼”的鲨鱼。
海底隧道区：
是水族馆的核心展示区。穿过28米长的环形海底隧道仿若置身在海礁山石林立、深海水生植物交错丛生的海底世界。
标本馆：
标本馆位于主馆二楼，从近海奇观区上至二楼处展示了来自我国四大海域及西沙、南沙群岛和东南沿海及日本、韩国等海域的鱼、虾、蟹、海兽等七大类700余种2000余件千奇百怪的海洋生物标本，尽展海底世界的风采。
海洋剧场：
该馆是集观赏、娱乐、科普科研为一体的综合性场馆。本馆饲养的海狮们表演经验丰富。这些憨态可掬、活泼可爱的海狮们，在专业训兽员的指引下，能为游客表演高空跳跃钻圈、水中芭蕾、滚筒顶球、顶球360度转体等舞蹈类、体育类、模仿秀类二十余种精彩互动表演。
科普影院：
科普影院是徐州市水族展览馆精心打造的场馆。多年来,水族展览馆一直以“发展水族事业、服务社会大众”为主题，更好地发挥科普教育基地的作用，面向社会公众普及科学知识，传播科学思想、科学精神和科学方法，不断加大科普科研投入,致力于科普科研事业。
