El Museo Nacional de Ciencia y Tecnología tiene tres sedes, dos sedes expositivas permanentes en A Coruña y Alcobendas y un centro de documentación, biblioteca, archivo, almacenes y administración en Madrid (Paseo de las Delicias).

La sede coruñesa del MUNCYT, inaugurada en 2012, está situada en el edificio denominado ‘Prisma de Cristal’. Este emblemático edificio, un cubo de vidrio diseñado por los arquitectos Victoria Acebo y Ángel Alonso, fue galardonado entre otros con el Premio Nacional de Arquitectura Joven de la 9ª Bienal de Arquitectura Española.
Desde los exteriores del Prisma se puede observar cómo una caja de cristal cobija lo que en su interior se mostrará como dos edificios en uno. Un árbol cuyas ramas son imponentes bloques de hormigón contiene todos los servicios del museo. Entre esas ramas y el envoltorio de vidrio quedan definidas las salas de exposiciones, de diferentes tamaños y alturas, todas ellas llenas de una luminosidad difusa.
El edificio fue construido por la Diputación Provincial de A Coruña y cedido al Estado para su uso como museo nacional en 2012. Desde el exterior es posible diferenciar las zonas correspondientes a los servicios del museo (oficinas, biblioteca, laboratorio de restauración, aulas para talleres y salón de actos).


La sede del MUNCYT en A Coruña cuenta con diferentes espacios que permiten realizar todo tipo de exposiciones de carácter temporal e itinerante. Las características arquitectónicas del edifico posibilitan la exhibición de piezas de gran volumen, maquinaria industrial, vehículos de transporte, etc., una virtud excepcional, que ha hecho posible la instalación de la parte delantera y el tren de aterrizaje del Boeing 747 ‘Lope de Vega’ que trajo ‘El Guernica’ a España, cedido por Iberia, o el montaje del primer acelerador de partículas diseñado y construido en la Junta de Energía Nuclear hacia 1957.

MUNCYT Alcobendas es una propuesta que combina el museo tradicional basado en la exhibición de colecciones con la divulgación, el aprendizaje y la experimentación de la ciencia y la tecnología.
La sede del MUNCYT en Alcobendas, inaugurada en diciembre de 2014 en las instalaciones del antiguo CosmoCaixa Madrid, dispone de diferentes espacios que acogen los principales servicios del museo (exposiciones permanentes y temporales, planetario, área de interactivos, aulas para talleres, biblioteca-mediateca, auditorio, sala de descanso, etc.)
La planta baja de la nueva sede compagina elementos museográficos permanentes con otros interactivos, remarcando la singularidad de MUNCYT Alcobendas en una propuesta que combina el museo tradicional con la experimentación de la ciencia y la tecnología. Además de una sala de exposiciones temporales, las salas que albergan la colección tecnológica incluyen apartados relacionados con la microscopía, el cine, la fotografía, la medicina, los transportes, las comunicaciones, la tecnología de la vida cotidiana y la innovación española.


Además, la planta primera del edificio acoge un área experimental interactiva imbricada en el discurso expositivo. Interactivos y manipulativos relacionados con la Tierra, los sentidos, la luz, las fuerzas, la energía y la materia, se relacionan con la exhibición de un gabinete científico del siglo XIX en el que se incluyen los instrumentos científicos utilizados para la investigación y la enseñanza de las ciencias. Asimismo, este ámbito también incorpora una zona destinada a las colecciones históricas de topografía, relojes y astronomía del MUNCYT, siendo estas las más antiguas, que se remontan al s. XVI.

En 1997, diecisiete años después del Real Decreto de su creación, el Museo Nacional de Ciencia y de Tecnología abrió sus puertas al público por vez primera con la exposición “Abriendo las puertas de la ciencia” en su sede provisional, unos espacios de RENFE-ADIF en la antigua Estación de Delicias de Madrid, Monumento Histórico Artístico. En esta primera sede, junto al actual Museo del Ferrocarril, mostraba una selección de 350 piezas de la colección.
Esta sala se mantuvo abierta con gran éxito de público en sus muestras permanentes y temporales, así como en su amplio programa educativo, hasta marzo de 2014, fecha de su traslado a Alcobendas.

Actualmente, la sede del MUNCYT en el Paseo de las Delicias de Madrid alberga la biblioteca, el archivo y el almacén o áreas de reserva de bienes culturales de la institución, conformando todo un centro de documentación e investigación a disposición de los ciudadanos.