În primele două săli ale expoziției permanente este prezentată structura de ansamblu a Sistemului Solar, fiind detaliate apoi caracteristicile Soarelui și ale celor 8 planete, ale asteroizilor și cometelor, precum și ale planetelor pitice.
Machetele aflate în aceste săli de expoziție ajută la realizarea unei adevărate călătorii printre planetele Sistemului Solar. De asemenea, se poate observa planeta noastră prin intermediului globului în relief, precum și modul în care se formează eclipsele de Soare și de Lună cu ajutorul machetei sistemului Soare – Pământ- Lună.
În cea de-a 3-a sală a expoziției permanente sunt prezentate principalele misiuni spațiale trimise în Sistemul Solar pentru a studia Soarele, planetele și sateliții lor, asteroizii și cometele.
Sunt evidențiate numeroasele sonde spațiale precum și roboții trimiși spre Marte, această planetă având condițiile cele mai asemănătoare cu cele de pe Pământ, ea fiind astfel și cea mai studiată planetă. Sunt descrise în detaliu numeroasele misiuni spațiale trimise spre asteroizi și comete, aceste potențiale pericole pentru Pământ, misiuni ce includ sonde ce au survolat și au orbitat aceste corpuri cerești, iar în unele cazuri chiar au coborât pe suprafața lor, au preluat mostre de sol și le-au adus ulterior pe Pământ.
În cea de-a 4-a sală a expoziției permanente este prezentat modul în care sunt grupate stelele în Univers.
Se începe cu cele mai simple grupări de stele, și anume sistemele stelare binare, continuându-se cu sisteme stelare multiple (triple, cvadruple, sextuple), roiurile stelare (deschise sau globulare), până la cele mai mari grupări de stele, adică galaxiile. Este descrisă structura și dinamica acestor grupări stelare, exemplificându-se fiecare categorie.
În sala a 5-a a expoziției permanente se explică modul în care se formează stelele, precum și traseul lor evolutiv în funcție de masa lor inițială.
Se prezintă și modul în care sunt clasificate stelele în funcție de spectrul și temperatura lor, exemplificându-se diferitele categorii de stele. Se explică modul în care este produsă energia stelară, precum și tipurile de planete extrasolare și sisteme planetare descoperite în Calea Lactee, incluzând categorii de planete ce nu există în Sistemul Solar.
În cea de-a 6-a sală a expoziției permanente sunt prezentate cronologia Universului și modul în care acesta este structurat atât la scară mare, descriindu-se astfel rețeaua cosmică, cât și mai în detaliu, fiind prezentate astfel roiurile și superroiurile de galaxii, precum și grupurile de galaxii.
Se explică modul în care galaxiile interacționează gravitațional în interiorul grupărilor de galaxii, de la simplele distorsiuni reciproce, până la coliziunile și contopirile galaxiilor. Se prezintă modul în care sunt clasificate galaxiile, și se ia apoi un caz particular – galaxia noastră, Calea Lactee – se explică părțile componente ale unei galaxii, precum și tipurile de corpuri cerești care o alcătuiesc.
La etajul al treilea este situată sala de Planetariu „Matei Alexescu”. Aici, cu ajutorul a două proiectoare digitale de planetariu (BARCO SIM 5W) sunt prezentate show-uri de planetariu care întregesc senzaţia de călătorie în spaţiu.
Pe cupola planetariului va fi simulată bolta cerească, iar noţiunile de astronomie vor fi prezentate într-un mod interactiv. Proiectoarele au fost achiziționate în anul 2016.