馆内拥有国内目前最大的屏幕，屏幕宽高30*22米，在北京名气较大。巨幕厅的场地租给了保利国际影城，白天播放科教片，晚上播放商业片，所以一些购票网站冠名“保利国际影城（中国科技馆店）。 2015年，科技馆将IMAX屏幕更换为较便宜的中国巨幕，播放的电影选择“中国巨幕”方式。 中国巨幕由是中国电影科学技术研究所、中国电影公司等企业机构研发，亮度比IMAX高出15%，它的11.1声道甚至碾压IMAX的7.1声道，系统参数非常漂亮，也是经常对外宣传的重点。 其实IMAX的清晰度远比中国巨幕好，拍摄或转制成IMAX的影片，清晰度是市场上常见35mm胶片电影的10倍、传统70mm胶片电影的3倍，而中国巨幕电影使用普通摄影机拍摄,经过略微校正的普通片源,清晰度基本没有改进，两者可以理解为6k与2k的差距。但中国巨幕将2k影片投到巨大的屏幕上，影像效果不错，这是因为它足够的亮度弥补了清晰度的不足，所以观感上和IMAX差不多。若遇到一些大量使用手持摄影、大特写、快速剪辑手法的电影，看IMAX可能会有强烈的眩晕感，甚至呕吐，中国巨幕则不会出现这种情况。加上中国巨幕的成本便宜，对影院和观众都好，如果不是IMAX忠实粉丝，观看中国巨幕也是不错的选择。 中国科技馆巨幕厅的2D和3D播放都有较好的口碑。而采用中国巨幕标准制作的电影毕竟不多，平时也会播放普通片源，一些片子放映出来会出现不满屏等情况。 影厅10-12排，或更靠后一点，视觉都比较舒服，再往前眼睛会看不过来，屏幕太大了。 每天晚上五点以后，由保利影城排商业片。巨幕厅的座椅较硬，厅内设计本身是播放40分钟左右的片子，而商业片基本在两个小时左右，一场电影下来，体重较大的观众可能觉得不舒服。 有兴趣的观众，还可以体验科技馆内的球幕（又叫穹幕）影院。这是目前世界上最大的球幕影院之一，30米直径的半球形银幕，电影画面的面积达1000多平方米，IMAX放映设备结光学天象仪、数字辅助投影系统，适合展示各种天文现象，座椅整体倾斜30度，为观众营造仰望苍穹的环境。长期播放《国际空间站》《宇宙魅影：搜寻暗物质》等天文影片，具体排片可上官网查阅。