台北天文馆延续天文教育的使命，於1997年2月第一期开馆，开放宇宙剧场及立体剧场，同年7月20日，展示场完工，全面开馆。宇宙剧场为360度全天域电影，其中并设置蔡司星象仪，播放自然与生态相关的影片，并自制星象节目，配合不同季节播出当季星空介绍；宇宙剧场金黄色的球型外观，更已成为台北天文馆的注册商标。配合使用3D立体眼镜，可在立体剧场中观赏立体影片，目前也使用专业天文软体配合强光投影机，制作可在立体剧场中播放的星象节目。展示场中设置有181项模型或看板等天文相关展示品，可供大众学习天文知识。天文馆四周还布有仿古之黄道经纬仪、赤道经纬仪、天球仪、赤道日晷等天文仪器。
2000年12月於展示场四楼开始施作宇宙探险设施，2002年完工，以动态、模拟太空旅行的方式带给众人不一样的天文学习之旅。而设置於台北天文馆旁的美仑科学公园也同时完工，让大众休闲游憩中也可同时获得相关科学知识。
由於透过实际观测，可让人更有效地学习天文知识，因此台北天文馆在顶楼设立二座观测室分别作为民众教学及研究使用。其中第二观测室内设置口径20公分库德式折射望远镜於1996年设置完成，平日定时开放提供导览使用，亦为接续中山堂天文台、圆山天文台的太阳黑子观测工具。第一观测室45公分口径盖赛格林式反射望远镜於1997年设置完成，平时作为研究与特殊天象观测记录用。除了光学望远镜之外，台北天文馆於2002年在顶楼又设置口径3.7米的电波望远镜，为台湾第一座展示教学用的电波望远镜。
除了各项参观设施外，台北天文馆也针对不同年龄层定期举办各项活动，如市民天文营、教师研习营、寒暑假少年天文营、星姊姊说故事、野外天文营、通俗天文讲座以及各项特展等，使台北天文馆俨然成为专业天文与一般大众的交流园地。
中文关键字： 台北市 , 望远镜 , 天文教育
英文关键字Taipei , telescope , astronomical education