Ces espaces présentent la Science selon une approche thématique permettant aux visiteurs d'appréhender les phénomènes naturels avec un enchaînement temporel qui tient compte de trois grandes phases : depuis la naissance de l'univers jusqu'à la pensée contemporaine, en passant par l'évolution et l'unité du temps géologique. Ils se composent d'un Planétarium et de plusieurs pavillons dédiés aux thèmes de l'Univers, de la Vie et l'Homme, de l'Eau, ainsi que deux autres pavillons, le premier dédié aux enfants intitulé Explora, et le second aux Expositions temporaires. Notons aussi que les espaces couverts comprennent également une Médiathèque, un Centre d'Accès à l'Information et une Boutique scientifique.

Le planétarium
Le planétarium de la Cité des Sciences à Tunis, récemment réouvert au public, s’est équipé d'un nouveau système de projection numérique full dôme HD. Il vous entraîne, grâce à des spectacles immersifs, dans un grand voyage fantastique aux confins de l'Univers
Le pavillon de l’Univers
Ce pavillon permet aux visiteurs de distinguer entre les différents objets de l'Univers, d'identifier le positionnement du système solaire dans l'immensité de cosmos et celle de la Terre dans le système solaire. Au rez-de-chaussée, est exposée toute une série de maquettes en rapport avec la géologie.
Le pavillon d’Explora
Dédié essentiellement aux enfants de 6 à 16 ans, ce pavillon multidisciplinaire a trait à plusieurs thèmes scientifiques tels que la chimie, la biologie, la géologie et la physique. Objectif : permettre au jeune public d'explorer la science à son propre rythme.
Le pavillon de la Vie et l’Homme

Ce pavillon est un hymne à l'histoire de la vie sur terre et à son évolution. L'objectif : faire découvrir la vie depuis ses origines jusqu'à l'étonnante diversité actuelle et faire comprendre les mécanismes du monde vivant.
Le pavillon des expositions temporaires
Cet espace abrite annuellement deux à trois expositions, lesquelles ont trait à plusieurs thèmes scientifiques. L’objectif est d’enrichir le contenu scientifique de la Cité des Sciences.
Le Centre d’Accès à l’Information
Le Centre d'Accès à l'Information est le fruit d'un partenariat actif entre des agences coréennes de promotion de la culture digitale et la Cité des Sciences à Tunis. Ce centre a pour objectif de contribuer à démocratiser les TIC et à les mettre à la portée de tout un chacun.
La Médiathèque
La médiathèque de la Cité des Sciences met à la disposition de tous les publics, des livres de référence, des supports imprimés, sonores, audiovisuels et multimédia. Elle est composée de deux sections : une pour un public enfant située au rez-de-chaussée, et l'autre pour un public adulte, située au premier étage.
Abonnement et règlement intérieur de la médiathèque
Le Boutique scientifique
La boutique scientifique offre des jeux éducatifs et des gadgets illustrant quelques principes scientifiques de base. On y trouve aussi des revues, des Cd-roms, des articles promotionnels et plusieurs autres curiosités amusantes.

b- Les espaces à ciel ouvert
il s'agit de plusieurs modules de grande taille faisant valoir les découvertes et/ ou inventions considérées comme étant des jalons dans l'histoire des sciences: la Vis d'Archimède, la Couronne du portique d'entrée, le cadran solaire, la Clepsydre, le Pendule de Foucault et la Noria.

La Vis d’Archimède
Inventée par le mathématicien grec Archimède au III ème siècle av. J.C, cette vis sans fin sert à élever l'eau. Elle permet le pompage de l'eau d'une extrémité à l'autre, du bas vers le haut, et ce, grâce à une rampe hélicoïdale à pente très douce.
La couronne à l’entrée principale
A l’intérieur de l’imposante couronne du portique se dressant à l'entrée de la Cité des Sciences est inscrite une enfilade de chiffres, représentant le nombre Pi ou 3,14. Ce nombre est fameux pour avoir régné sur les mathématiques depuis près de quatre mille ans.
Le pont du savoir
Ce pont traverse tous les bâtiments de la Cité des Sciences. Il relie le Planétarium au jardin botanique. Coiffé d’un aqueduc, il est un clin d’œil à celui construis à l’époque carthaginoise qui reliait dans l'Antiquité la ville de Ziqqa (Zaghouan) à Carthage, considéré de tout temps comme une des merveilles de l'architecture romaine.
Le Cadran solaire
Le cadran solaire est un instrument qui indique le temps solaire grâce à un gnomon indiquant l'heure par la longueur ou la direction de son ombre. Il fut l'un des premiers instruments utilisés pour la mesure du temps chez les Egyptiens.
La Clepsydre
Conçue depuis l'antiquité, la clepsydre ou horloge à eau a été utilisée par les Amérindiens, les Grecs et les Egyptiens pour mesurer les intervalles de temps. La clepsydre de la Cité des Sciences se compose de deux silhouettes d’homme et de femme attachées à deux récipients. lesquels, se remplissant d’eau, actionnent les deux bras des deux silhouettes leur faisant pointer les heures et les minutes.
Le Pendule de Foucault
C'est avec l'aide d'un boulet de canon attaché à un fil que Léon Foucault (1819 - 1868) réussit à démontrer la rotation de la terre, 220 ans après Galilée. Le pendule de Foucault de la Cité des Sciences, placé au milieu du hall d'accueil, effectue un tour complet en 40 heures, démontrant ainsi aux visiteurs que la Terre tourne autour d’elle-même.
La Noria
La noria constitue un jalon important dans l'histoire de l'exploitation et de la gestion de l'eau. Utilisée dans l'antiquité par les Egyptiens, cet instrument permit de décupler les quantités d'eau relevées à partir des puits et des cours d'eau. La noria de la Cité des sciences à Tunis, outil didactique de 13 m de diamètre, fait valoir ce savoir-faire plusieurs fois millénaire.
Le Jardin des dinosaures
Dans ce jardin, le public aura l’occasion de slalomer entre les statues géantes des dinosaures, plantés à l’air libre ici et là. Grands et petits pourront s’en rapprocher, les toucher et admirer la texture de leur peau. Le jardin des dinosaures est un endroit merveilleux pour se balader surtout par des jours de printemps ensoleillés.