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常設展由名為“好奇心”、“靈感”、“表現力”的三個展廳構成，每一個都不可或缺。所有三個概念都存在于藝術、文化和科技之中，藝術科學博物館的使命正是探索及發展這些學科的融合。<ref>{{Cite Web|url=https://www.agoda.com/zh-hk/travel-guides/singapore/singapore-artscience-museum-explore-exhibits-tours-and-workshops?cid=1844104|title=新加坡藝術科學之旅|date=2019-09-02|website=agoda|accessdate=2022-05-03}}</ref>

“好奇心”展館是遊客通過的第一個常設展館，旨在讓參觀者質疑周遭。通過提問邀請參觀者在藝術和科學創作中加入自己的想法，並思索藝術和科學兩個學科之中是否真的存在較大差異。展覽突出了好奇心在推動科技藝術探索、創新、創造方面起到的重大力量。

第二個常設展館“靈感”專注於改變世界的六項極其重要的科學及藝術創造。這些至關重要的創造包括[[達芬奇]]的飛行器、[[孔明燈]]、富勒烯分子模型、中國古代卷軸、高科技機器魚，當然還有藝術科學博物館在規劃和開發階段的建築圖紙。

第三個展館，“表現力”，展示的是人類歷史進程中的藝術及科學成就。展館位於博物館最大的一隻“手指”，通過大型多媒體向遊客展示藝術及創意在人類創造中發揮的作用，並聚焦人類在機器智能、建築、納米技術、導航和飛行中由於創意取得的各種進步。