上海世博會共設有五個主題館，分別為城市人館、城市生命館、城市地球館、城市足跡館和城市未來館。

　　城市人館、城市生命館和城市地球館三個主題館位於浦東B片區的主題館內，佔地面積約11.5公頃，總建築面積14.3萬平方米，其中地上9.3萬平方米，地下5萬平方米。項目於2007年11月10日開工，2009年9月30日竣工，由上海世博(集團)有限公司負責建設。主題館是由我國自行設計和建造的具有完全知識產權的國家一流展館建築。

　 作為上海世博會的永久性場館之一，主題館在世博會期間將承擔演繹、展示主題的重任，著重反映當今世界快速城市化和城市人口加速增長的背景下，地球、城市、人三個有機系統之間的關聯和互動，揭示創造更美好的城市，更美好的生活的關鍵所在。

　 主題館的設計創作構思來自上海地方特色的裡弄『老虎窗』，在高密度的都市居住生活中，中國南方建築通過屋頂的老虎天窗，將地上的人居與天上的能源結合起來。國內最大的雙向大跨度無柱空間，也自豪地出現在主題館內，約23000平方米的超大展廳，可以讓4架波音737飛機同時駛入。富有韻律感的『折紙型屋面』中淺藍色的三角形屋面向下傾斜，是為了分區排水；深藍色的菱形屋面水平鋪開，是裝了太陽能光電板；而在深深淺淺、層層疊疊的一片藍色之中，規律地分布著三角形的采光天窗，猶如風過水面，漣漪片片。這一切，不但使主題館近6萬平方米的超大屋頂，具有類似城市縱橫交錯、凹凸起伏的立體造型，還使它擁有亞洲單體最大的太陽能光伏建築一體化發電站的美譽－－26000平方米的多晶光伏組件，年發電量可達2.8兆瓦，相當於4000多戶居民一年的用電量。

　　主題館東西兩牆，被稱為『金枝玉葉』：金屬結構、金屬種植面板、種植土、綠化植物和滴灌系統，共同組成的垂直綠化近6000平方米，是國內最大面積的單體垂直生態牆，年吸收二氧化碳4噸。金屬質感的牆體與碧如翠玉的綠草相互映襯，漸變的圖案呈現出焰火般絢麗的視覺效果。南北兩牆可謂是『虛實相間』：內層是玻璃幕牆，外層是黯黑藍色的不鏽鋼板，鋼板從上至下間斷地鏤空開出0.2米-1米的方孔，既考慮到展覽建築的室內光線忌諱直射和過強自然光的特點，又在平面中增加了細節美感。特別是夜幕之下，隱藏在方孔中的LED燈，還將變幻出五彩繽紛的圖案和字樣。

　　主題館共擁有五大主要功能空間，它們是『西側展廳』、『東側一層展廳』、『東側二層展廳』、『地下展廳』和中部多功能廳。主題館還擁有貴賓廳、中小會議區、辦公用房和公共餐廳等多個輔助功能空間。東展廳即1號展廳將展示『城市·人』主題，東展廳內還設置2個小的殘疾人館和公眾參與館。東展廳建築面積約1.7萬平方米，淨高9米。主題館西展廳建築面積約2.3萬平方米，淨高14米，南北跨180米，東西跨126米，為矩形超大跨度無柱空間。世博會期間分割為2號展廳和3號展廳，分別展示『城市·生命』和『城市·地球』主題。主題館外的東北角上，4000平方米的下沈式室外廣場，與近4萬平方米的地下空間相連，流動的人工瀑布令整個廣場彌漫著休閑的氣息。

　　世博會結束後，主題館將於2011年開始對外市場化運作，其擁有7萬平方米左右的展覽面積，具有一定的市場競爭力。目前，除浦東的上海新國際博覽中心外，大部分場館面積都小於3.5萬平方米。主題館的建設彌補了上海5萬平方米至10萬平方米展館的空白，有利於上海展覽業的發展。