L’exposition permanente, baptisée Explora, joue de toutes les possibilités des multimédias et de l’informatique pour informer enfants et adultes sur un mode ludique.
Elle comprend quatre sections : la Terre et l’Univers, la vie, la matière, et la communication.
Le planétarium fait découvrir le ciel tel que le voient les astronautes, tandis que la station spatiale, avec ses nombreuses fusées, évoque le voyage et la vie dans l’espace.
Des expositions temporaires sont régulièrement organisées.
Les subventions allouées par l'État en 2008 se sont élevées à 91,896 millions d'euros et sont affectées à la Cité à hauteur de :
Les ressources propres de l'établissement ont représenté 24,745 millions d'euros en fonctionnement et 2,828 million d'euros en investissement. Elles proviennent notamment de la billetterie, des prestations de services du Centre des congrès de la Villette, des ventes d'ouvrages, d'études ou de produits d'expositions, des partenariats et des concessions.
Les présidents du musée ont été successivement :