上海汽车博物馆坐落于上海嘉定上海国际汽车城的博览公园内，建筑面积2.8万平方米，展览面积逾1万平方米。建筑形态上采用了大量流动的曲线，象征汽车高速状态下的运动轨迹，具有较强的现代感，体现汽车博物馆的运动性主题；建筑外观酷似叠加的书本，隐喻博物馆的知识趣味与文化品位。
上海汽车博物馆由历史馆、技术馆、品牌馆、古董车馆和临展馆五部分组成。上海汽车博物馆有以下三个表现重点。博览：汇集历史博物馆、现代科技馆、古董车收藏馆与商业品牌展示的不同特点，形成全新的综合概念。汽车：表达行业特征，展示发展历程，体现汽车对人类社会的深远影响；上海：以中性化的视角，表现“海纳百川”的城市精神。