该遗址博物馆分为地下一层和地上两层，外观为仿唐城门，由城门、城墙、城楼和阙楼组成。其中城台、城墙、阙台内部为遗址保护和展示区，考古发掘出土的该遗址门道、柱础石等在这里得到原址保护展示。 城楼、阙楼内部空间为陈列展览区，主要展示该遗址的演变历史和隋唐洛阳城在考古发掘中出土的部分文物。