十堰市博物馆由中国建筑西南设计院设计，为地上3层建筑。建筑面积1万平方米，展厅面积4000多平方米，总高3层计24米，包括展厅、文物库房、研究室、报告厅等设施。博物馆按照科学、环保、安全等功能要求进行建筑设计。方案以人的抽象的眼睛作为构图的一个出发点，以象征人类探索和发现的途径。