李昌钰刑侦科学博物馆的建筑设计理念源于李昌钰博士在美国学习、工作中一贯秉承的“使不可能成为可能”精神。博物馆地处仿古建筑群中，具有较高识别度，与周边环境形成鲜明对比且相互融合。

李昌钰刑侦科学博物馆分为东西两馆。东馆一楼为人文展区，东馆二楼至西馆为科学展区，西馆地下一楼还设有临时展厅。