Le musée se compose de cinq grandes parties:
- un immense bâtiment qui abrite la grotte Chauvet reconstituée
- le hall d'accueil avec la billetterie et boutique ainsi qu'un bâtiment d'exposition et d'ateliers adjacent.
- le restaurant
- La Galerie de l'Aurignacien qui présente un film et une exposition permanente sur la vie au temps de la préhistoire
- Au centre, le public déambule dans la garrigue avec différents tableaux explicatifs.