序廳設計：以主題墻為森林標識為主要元素，標識似一棵完整的樹，樹干部分是中國版圖的形狀，詮釋了“中國森林博物館”的館名;標識又似茂密的森林，寓意中國將被森林覆蓋并根深枝茂，體現了中國加強森林生態建設，積極應對自然惡化及建設和諧社會所作出的努力與貢獻，彰顯中國維護全球生態平衡的信心與決心，序廳的入口的以樹切口為入口進入到樹干內部就呈現沉浸式的時光隧道。

　　森林生態系統展區：現代簡潔的櫥窗展柜便于管理、拆卸，同過森林的自然分類，針葉林、闊葉林、竹林、灌木林來分別介紹地球上豐富的森林植物資源。櫥窗里造型豐富的多樣性展板展示不同林綱的分布與物種習性。在展廳中，以幾何體塊相互穿插，巧妙的組合出大型通體展柜，并且配以文字、圖片視頻，融合了本展項的三組內容:1、樹木的生命周期、2、森林與土壤、3、森林與氣候。通過科學、準確、生動的方式來展示三組內容的相互依存、相互作用、相互共生的生態價值,呼應了概念主題思想;森林與生物的同呼吸。

　　森林自然史展區：依托環形墻壁形成地球演化走廊，展示從太古代、元古代、古生代的地球生命演化史。演化走廊將地球事件、植物事件、動物事件結合起來，采用立體景觀、伴景畫、化石陳列等手段，構建了立體豐富的地球生物演化軌跡。展廳中心區營造平面電子景觀，配以生命鐘的刻度表，濃縮 46 億年地球演化史。中心地投屏演示地球的形成過程。

　　中華林業文明史展區：參觀者乘扶梯上三樓，映入眼簾的就是這幅巨型彩色壁畫，它告訴參觀者，森林不僅孕育和奉養了許多動植物，還包括人類，并且提示參觀者“人類與森林”的話題由此拉開。

　　森林與人類生存發展展區：這是展示林業資源與森林生態功能的展示空間。中間的大地球是一巨大的內投球，演示地球上森林覆蓋率的變化，周圍的觸摸屏可與之互動。展廳的展板以豐富詳實的圖文，解讀森林的生態功能。