新馆展出文物1.1万余件（套），陈展面积2.9万平方米。展馆设计突出人性化，专门设计了公众互动区、公众休闲区以及文物收藏、研究等。其功能设施包括1个基本陈列和7个专题陈列，常设展品约1.5万件，内部设计有完善的公众互动区和休闲区以及文物收藏、研究及修复区等。基本陈列陈展主题为《河洛文明》，通过史前时期、夏商周时期、汉魏时期、隋唐时期、五代北宋时期5大篇章，全方位、多角度展示了河洛文化的形成与演进轨迹，展出文物2000多件；专题展览分为《洛阳珍宝馆》《汉唐陶俑馆》《唐三彩馆》《宫廷文物馆》《古代石刻馆》和《书画馆》6大专题。主楼一层、二层还设有壁画展临时展览和多种类型的机动展览。
河洛文明展的展示面积将近4000平方米，展出文物2000多件。这里更多是通过文物来讲述历史，从而全面了解古都洛阳在不同历史时期的社会政治、经济、文化、科技的发展情况。十三个朝代又分为史前和夏商周，汉魏，隋唐和五代北宋五个大的篇章。
陈列室的入口处有一条延伸到屏风墙的轴线坐标，上面展示出了在洛阳建都的十三个王朝，他们依次是夏、商、西周、东周、东汉、曹魏、西晋、北魏、隋、唐、后梁、后唐、后晋等，在洛阳建都的时间长达一千五百多年，可以说洛阳是中国历史上建都朝代最多，建都时间最长的古代都城之一，有“十三朝古都”的美称。
