浙江省博物館武林館區位於西湖文化廣場Ｅ區地下二層（局部）到地上三層，總建築面積為二萬九百九十一平方公尺。經研究規畫，武林館區以歷史陳列為主，原孤山館區以藝術陳列為主。武林館區突顯展示、交流、服務功能，彌補孤山館區的不足，而收藏、學術研究等功能則依憑孤山館區現有的條件。

武林館區的定位是以弘揚先進文化為宗旨，以浙江歷史為主題，功能設定為陳列展示、宣傳教育、休閒服務等基本項目。陳列展示方面，一樓為「越地長歌——浙江歷史文化陳列」，二樓為「錢江潮——浙江現代革命史陳列」，三樓為「山水之間——黃公望〈富春山居圖〉與館藏明清山水畫」和「非凡的心聲」、「意匠生輝」、「十里紅妝」等專題，地下一樓臨時展廳為舉辦特展之用。

宣傳教育方面，規畫設置文博圖書閱覽室、教室、電子閱覽室（區）、文物鑑賞沙龍、臨摹室、古琴演奏廳（非物質文化動態演示廳）等輔助設施，透過舉辦各類培訓、專題講座、鑑賞活動和編撰博物館資料，組織博物館之友等，傳播先進文化，使社會公眾及廣大青少年學生參觀之餘，得到更多歷史文物知識教育。

休閒服務方面，中央大廳西側設置文博商店，提供民眾文創周邊商品，特別是與展覽和藏品相關的紀念品，讓觀眾在參觀完展覽後，把博物館文化帶回家。三樓靠近廣場一側和運河露台設置觀眾休閒區，提供餐飲服務。

武林館區的內容策畫重點在結合豐富的館藏文物，突出浙江地理和人文環境的特定區域所反映出的歷史文化特徵與個性，對浙江的歷史和文化作出全新的詮釋。「越地長歌」展示面積約二千平方公尺，分為序廳、文明曙光、古越王國、三吳都會、東南翹楚、繁庶兩浙六個部分，吸收了近年來考古發現的新成果，突顯了資訊傳播的理念和浙江歷史文化的特色。「錢江潮」共分為南湖紅船與中共一大、大革命的洪流、土地革命的風暴、錢江兩岸的抗日烽火、走向解放之路和尾聲六部分，以文物輔以歷史照片、場景、多媒體設施和藝術作品的形式展出。