台北探索馆早期是台北市政府新闻处所属的市政资料展示馆，成立于1994年，而后于2000年做更新规划，并予以重新定位，使其具有兼负社会教育及市政宣导双重职责，并提供蒐藏、研究、展示、教育及休闲等功能，以推广科技教育、历史教育、艺术教育及市政建设成果，并于2002年5月于台北市政府市政会议通过，正式将“市政资料展示馆”更名为“台北探索馆”，最后于该年底正式完工启用，号称台湾第一座城市博物馆。台北探索馆共有四个楼层：1楼为 “台北印象厅” ，主题是 “我心目中的台北” ，以图文整合出全台外人士对台北的观感；2楼为 “特展厅” ，会配合相关局处展览活动或市民关心的议题举办特展；3楼为 “城市探索厅” ，主题是 “城市变貌” ，藉由台北六条大街的街道意象，引导参观者追寻台北发展轨迹，并介绍台北文学、电影、艺术、生态环境等；4楼为 “时空对话厅” ，主题是 “台北古城之旅” ，以仿古城墙的基石、图片、文物及模型等，呈现清朝台北城建城、日人拆城等城市不同风貌，让民众更能体会到台北的真正味道。

台北探索馆内的 “发现剧场” ，全世界只有两座，更是吸引人之处，360度的大萤幕，灯光、音效、电脑特效更是惊人，营造出与真实环境中视野所见的景象；发现剧场的影片共有三部，分别为 “城市身世” 、 “城市生活” 、 “城市想象” ：

“城市身世” 顾名思义就是在介绍台北市的过去，以台北的历史与演进作为主题，富有许多关于台北市的知识，相当适合学子们前往欣赏；

“城市生活” 则是介绍台北市的现在，以台北市目前的真实生活为主题，藉由对台北不同生活方式的分析比较，来引发观众对台北生活的反省与思索；

“城市想象” 以台北市的发展方向为主题，运用动画、特效，让民众进入未来的台北，对于台北市的发展充满了希望。