明眸皓齿展区位于一楼西南侧。本展厅设置原来如此、难以想象、各显其能、喜笑颜开四个分展区，以“爱眼护齿，笑迎未来”为主题，向观众普及保护视力和口腔卫生的知识。

儿童科学乐园位于一楼北侧展厅，以少年儿童作为主要参观对象，从国际视野、温州故事等多角度出发，设置了古榕密林、百花仙岛、瓯越名山、鹿城小镇等主题展区，将地域性、趣味性、知识性完美地结合在一起。

老馆记忆展厅位于一楼南侧。展厅保留了温州科技馆旧馆的部分展项以及科技馆自主研发的展品。展区围绕基础科学的现象、原理和实验，汇聚了声、光、电、磁、力与数学等经典学科内容。