茶叶博物馆作为展示茶文化为主题的博物馆，建筑选址在杭州西湖龙井茶的产地双峰一带，从而设计出了茶史、茶萃、茶事、茶缘、茶具、茶俗6大相对独立而又相互联系的展示空间，从不同的角度对茶文化进行诠释，起到了很好的展示效果。
一号楼为陈列大楼，设5个展厅。茶史厅介绍中国茶叶生产、茶文化的发展史，茶萃厅展出中国名茶和国外茶叶的样品，茶具厅展示中国各历史时期茶具的演变和发展，茶事厅介绍种、制茶、品茶的科学知识，茶俗厅介绍云南、四川、西藏、福建、广东以及明清时期的饮茶方法和礼仪，反映中国丰富多彩的茶文化。二号楼用作外宾接待和学术交流。三号楼设6个不同风格的茶室，供参观者品尝各茶系的饮茶风味。在四号楼，参观者可以欣赏到古今中外的茶艺和茶道表演。馆内建筑具江南园林特色，曲径假山和周围茶园相映衬，把参观者带入丰富多彩的茶文化氛围之中。