按照法门寺建设总体规划蓝图，法门寺博物馆位于以寺院为中心的旅游区西侧，包括大门、多功能厅、珍宝阁以及水、电设施等辅助性建筑，这里既是对外学术交流的基地，又是陕西省西部旅游业的龙头。
全馆按照传统的院落式格局，由南到北依次为前、中、后三院。古香古色的博物馆大门位于寺前广场西侧，坐西向东，大门正上方为著名书法家启功先生题写的“法门寺博物馆”横额，两侧分设售票房和团体接待办公室。
走进大门，首先是接待游客的前院。正西端的多功能厅建筑面积300平方米，室内装修典雅华丽，大厅采用天花藻井灯照明，有音像、空调、消防等现代设备，兼具重要接待、报告会、影像放映和小型文艺活动等多种功能。
近年来，法门寺博物馆先后投资300多万元，在前院修建贵宾接待厅、旅游服务部和高档餐厅等配套设施，达到高规格接待标准。
进入南北纵深140米的中院，地势开阔，环境优美。
珍宝阁为博物馆标志性建筑，由西北建筑设计院建筑大师张锦秋女士主持设计，宝鸡市第一建筑工程公司承担施工。为了再现文物的时代特色，珍宝阁吸收地宫出土鎏金铜浮屠的建筑特点，外观采用仿唐建筑形式，内部则根据文物保护和展览的要求，采用现代化设施加以充分利用。
珍宝阁25米高，分上、下两层，并有地下室，建筑面积1676平方米。底部形似重台，四面设有飞梯，顶部为方形攒尖，平面采用海棠形，凌空俯视，宛如一朵盛开的海棠花，构思新颖，造型优美，为典型的唐风建筑，气势宏伟，庄重典雅，富于民族特色。1995年，法门寺博物馆在珍宝阁东侧建成唐密曼荼罗地宫。1999年，法门寺博物馆筹措资金360万元，在中院南端的东、西两侧建成法门寺历史文化陈列馆。
中院以北为后院，左、右两侧为行政办公大楼、水泵房、配电室、锅炉房等建筑设施。近年，为了开发新的陈列项目，在馆区西侧又征用了30亩远期规划建设用地。
建馆以来，法门寺博物馆以园林化、庭院式博物馆为建设目标，加强管理，精心规划，绿化美化工作初具规模。馆区栽种大量花草树木，绿化面积覆盖率达到95%以上，将仿唐式建筑陪衬得更加气势雄伟。唐风浓郁的寺院和现代化的博物馆相互依托，融文物古迹与自然风光为一体，共同组成了一处以佛教文化和唐代珍贵文物为特色的名胜区——法门寺旅游区。1989年，法门寺重建工程被评为“陕西省当代十大建筑”之一。1990年，又相继荣获国家优质工程银奖和中国建筑工程最高奖——鲁班奖。