元中都博物馆位于张北县城南山路以北，察哈尔大街以东，总占地69亩，建筑面积9202.68 平方米。博物馆工程由张北县政府财政投资8000万元建设。博物馆外形设计理念突出“宏伟、残缺、认知”特点，以“墟之记忆”为主基调。结构设计理念仿照元中都建制，由廓城、皇城、宫城三层组成，设计为“回”字格局；形体设计立意于宏伟和残缺之间寻找都城遗址的特定意象，将残洞、片段融入建筑之中；空间设计体现宫殿群落，由不同层次的围合院落组成，调动空间、光线、质感等一切因素，同时配合展览内容，使参观者形成强烈的身心体验过程。
博物馆由序厅、4个主展厅、第三部分的小序厅共6个展厅组成。元中都博物馆是全国第一个蒙元历史专题性博物馆，除了将曾经辉煌、巍峨、宏伟的元中都浓缩于博物馆之外，还展示了元朝的兴衰与成败，承载着不灭的文化积淀。有效展示元中都遗址及文物遗存，弘扬和传播蒙元历史文化，为元中都遗址考古发掘的文物提供存放和研究平台，更为加快元中都遗址申遗进程创造更好的条件。