世博台灣館是由知名101建築師李祖原先生所設計之4層樓高建築，以「山水心燈」結合臺灣「放天燈」元宵節慶儀式，象徵祈福許願、淨化心靈、傳達台灣人民對地球和全人類大愛的多重心理意義，外觀設計為巨型天燈造型，結合多媒體科技，呈現台灣自然、城市、心靈等元素，提醒在「天、地、人平衡」回歸至與自然生態共存之必要，深刻傳達「山水心燈」的設計概念。

世博台灣館內4個樓層分別有主題大店、服務售票大廳、城市主題館、點燈平台、全天域劇場等處，原汁原味呈現上海世博台灣館的風貌，讓錯過上海世博台灣館的遊客能近距離接觸。除了4樓的點燈平台與全天域劇場需購票入場外，其它區域皆免費參觀。

全天域劇場以直徑12公尺的720°完整包覆的球狀立體空間，搭配8聲道環繞音響、高科技全球幕投影的4D特效，讓遊客站立在貫穿其中的天橋上，在原住民古調吟唱中引導，由北到南賞看阿里山、太魯閣等知名景點、與台灣獨有的自然景觀與城市風貌，在影片放映時還能感受花香、水滴、微風，在平溪天燈的冉冉升空中，為豐富的5感體驗畫下句點。

另一個世博台灣館的重點為點燈平台，透過點燈台觸控螢幕點選祈福心願，透過雷射光束傳射至由888片不銹鋼板對接、100萬顆LED燈構成的天燈球幕，看著現代科技施放的環保天燈的緩緩升空，希望能美夢成真。在多色幻彩的LED球幕日夜晨昏變換圖案時，讓世博台灣館更顯得多姿多彩。