梦想馆为位于台北市中山区靠近滨江街的展馆，在林安泰古厝对面，为新生三馆的一部分。该展馆是以科技与艺术结合的展馆，由工业技术研究院研究出360种最新技术，再由梦想馆挑选出五种作为馆内互动的技术。主要的特点有：独步全球的非接触式超宽带生理讯号传感应用，挑战极限的大曲面可调光电控液晶玻璃，艳惊世界的直立式裸眼3D立体显示器，超越想像的超小型RFID读取器，蜚声国际的超薄音响喇叭。梦想馆共分为五个展厅：大厅 序曲：一厅 多样；二厅 互利;三厅 共融；四厅 爱与梦想。
“行动梦想馆”承袭第一代花博梦想馆之理念，以“梦想”为主题，将科技与艺术结合，透过声光效果与硬件设施的呈现，营造出一种鼓励您勇于实现梦想的氛围；崭新的“行动梦想馆”为全国首创行动智慧展馆，结合智能型手机互动科技并融合艺术、美学、设计、人文和社会关怀六大元素，让参观者成为梦想馆展览的主角，随着各个展览厅的转换配合“梦想时光仪”，创造属于自己的梦想历程。
梦想馆有序厅：梦想之岛；一厅：志向广场；二厅：合作殿堂；三厅：勇气能量站；四厅：行动航站与梦想八音盒。
在梦想之岛里，60吋屏幕数组所组成的梦想之柱，由小水滴的梦想故事，搭配美丽的音乐，勾起你探索世界的渴望；梦想之柱会显示不同年龄层怀抱梦想的脸庞；每个人心中的梦想志愿，透过文字像水流般的从梦想之柱上头流下，形成了梦想瀑布。
志向广场里，每一栋栋白色模型大楼呈现每个人的梦想志向，每个空间透过装潢摆设、人物的投影述说着许多梦想的故事，参观者可以使用手中的梦想时光仪，对建筑模型拍造，而自己的脸谱就会出现在以建筑模型为背景的相片里并上传到云端的系统。
合作殿堂里，水晶精灵引导大家使用梦想时光仪通力合作唤醒梦想水晶，合作殿堂与“如果儿童剧团”技术合作，在人物扮演的水晶精灵引导下，参观者可以利用手中的梦想时光仪来控制合作殿堂里的声光，而合作殿堂里梦想水晶的颜色就会根据参观者的互动产生反应。
勇气能量站里，使用者会为梦想时光仪补充能量，然后透过单车的骑乘，在360度的环幕剧场里，体验不同的冒险环境，有壮观的公路、波滔汹涌的怒海、美丽的星空、璀璨的台北市等，视觉效果非常的震撼；最特殊的是手中的梦想时光仪还可以用来发射烟火，点亮台北市的天空。
参观者最后会抵达充满未来感的梦想航站，搭乘个人化的梦想宇宙飞船，前往自己的梦想目的地。梦想航站由270度的巨型天幕形成，纸飞机在天幕上飞行，让人有种舒畅的感觉；透过体感装置，参观者还可以操作纸飞机飞行，不管是大人或小朋友都会非常喜欢。
梦想八音盒由噪咖事务所担任设计团队，让参观者可以从自动演奏八音盒，体验美妙的声光音乐秀。
行动梦想馆由仙草影像工作室、自光体设计公司、台北数字艺术中心、如果儿童剧团、跃狮影像公司、天工开物设计团队、噪咖事务所参与设计，呈现台湾宝岛坚强的软实力，再搭配巨大影像数组—“梦想之柱”。台湾爱普生科技的提供的先进投影技术营造出非常震撼的交互式声光效果，让您有一个非凡的梦想馆新体验。
