2010年11月23日，上海市人民政府与国际展览局在法国巴黎正式签署《世博会博物馆合作备忘录》，明确世博会博物馆是国际展览局唯一官方博物馆和官方文献中心，由上海市政府和国际展览局合作共建，具有国际性、唯一性、专题性、可持续性等特点。它既是国内第一座真正意义上的国际性博物馆，也是全世界独一无二的全面展示世博专题的博物馆，并将打造成为"国际接轨、亚洲一流、上海补缺、特色鲜明"的设计创意类博物馆及国际学术交流中心。
世博会博物馆是上海市"十二五"规划重点文化设施建设项目之一，选址上海世博会地区文化博览区15街坊15-02地块，北至龙华东路、南至局门路、西面紧邻15-01地块、东至蒙自路。占地4公顷，总建筑面积46534.48平方米，对外开放管理总面积90580平方米，建筑高度34.8米（地上六层，地下一层）。于2013年12月底动工建设，2017年5月1日开放运营。是上海一座新的地标性文化建筑。
世博会博物馆以传承世博遗产、发扬世博精神、保存世博精髓为宗旨，将全面综合地陈列展示中国上海世博会盛况，介绍1851年以来世博会历史发展及2010年以后各届世博会举办情况，并为与世博会相关的国际文化交流和科技创新提供平台，成为服务国际社会的世博文化知识库。
在博物馆新馆筹建过程中，上海市于2011年9月起先期在城市足迹馆举办"中国2010年上海世博会纪念展"。纪念展的目的是成为上海世博会"见证成功、留住精彩、延续难忘"的重要载体，唤起公众对上海世博会的美好回忆，同时使上海世博会效应得以延续。同时，纪念展将对未来的博物馆起到实战预演及长效宣传的作用。
功能定位
一、基本功能
1.展览陈列
综合展示各届世博会的藏品，通过具有前瞻性、创意性和互动性的展陈方式为参观者营造世博会实景氛围，并利用信息技术、多媒体技术、网络技术等高科技手段实现展品的数字化展览陈列。同时，借助国际办展模式，成为全球新型展览的主要集中地。
2.藏品征集
在国际展览局的指导和协助下，征集和收藏往届及未来各届世博会的各类珍贵展品或藏品，这将对世博会遗产保护、世博会文化传承和全球推介世博会起到积极促进作用。
3.收藏保护
世博会博物馆现有馆藏2.8万余件。根据文物类别、特点、质地和环境要求，世博馆将建设专门库房并制定收藏保护措施，收藏、保护与世博有关的各类珍贵文物和藏品。
4.科学研究
基于世博会发展历史进程，对馆藏展品进行研究归类，发掘其历史含义和价值；通过对各届世博会主题演绎的研究，探讨世博会主题与全球人类发展趋势变化和地区格局的影响。世博馆将成为总结和继承世博遗产、研究世博主题的思想库和实践中心。
5.社会教育
《国际展览公约》第一章第一条指出："世界博览会是一种展示，无论名称如何，其宗旨均在于教育大众。"世博馆将积极与国内外教育部门和机构建立广泛合作关系，通过参观展览、讲座、文化活动等开展基于世博文化发展和科学创新的青少年课外教育，致力成为青少年国际交流活动中心和实践基地。
6.学术交流
在国际展览局指导下，与世博会各参展方及相关学术研究机构合作，共同开展与世博主题有关的学术研究。同时，在文博、文化领域寻求合作，开展学术交流等活动。
7.文献阅览、检索和出版
积极收藏各类世博文献资料和与世博有关的报刊、书籍和电子音像制品，将提供与世博会相关的文献资料的阅览、检索和研究，并为国际展览局提供文献期刊出版所需场所。
8.服务功能
开辟为大众提供高雅文化交流、文化休闲的专属区域，提供娱乐互动、解码启智等各项活动。世博馆还将成为创新创意产品的展示中心。
二、文献研究中心
国际展览局授权世博会博物馆为"国展局唯一官方博物馆及官方文献中心"。文献研究中心将致力于树立自身的专题性、系统性、国际性和权威性，集中收藏世博会相关文献资源，成为国际上世博会学术研究机构及相关人士在文献利用和学术交流方面的核心，并形成长效的世博会研究机制，推进世博会研究成果的出版。
中心将承担以下功能：
收藏和整理世博会相关文献资源；
研究世博会相关课题并出版研究成果；
向公众提供文献阅览与利用服务；
构建数位资源并提供利用；
开展国际间学术和文化交流；
举办世博会相关业务培训。
文献研究中心设于世博会博物馆内，为公益性文化设施，包含图书馆（含阅览室）、讲学厅、访问学者研究室、文献档案库等功能区域。目前，世博会博物馆在学术研究方面已取得初步成果，并陆续出版了关于中国2010年上海世博会、韩国2012年丽水世博会、世博会历史等方面的系列学术丛书。
