พื้นที่ภายในอาคารพิพิธภัณฑ์มหาวิทยาลัย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ถูกแบ่งออกเป็น 4 ชั้น แต่ละชั้นจะมีลักษณะการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป ทำให้พื้นที่ในการจัดแสดงนิทรรศการถูกแบ่งให้กระจายไปตามชั้นทั้ง 4 ดังต่อไปนี้[3]

• ชั้นที่ 1 - เป็นพื้นที่จัดแสดงนิทรรศการหมุนเวียน ที่เปิดให้นิสิต บุคลากรภายในและหน่วยงานต่าง ๆ ใช้จัดแสดงงานศิลปะ และงานด้านศิลปวัฒนธรรมต่าง ๆ[3]ห้องศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย
• ชั้นที่ 2 - เป็นที่ตั้งของห้องจัดแสดงชื่อว่า "ศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย" นำเสนอหน้าที่หลักของการเป็นมหาวิทยาลัยที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้ปฏิบัติมาตลอด 100 ปี คือการผลิตองค์ความรู้และผลงานจากองค์ความรู้เหล่านั้น โดยจัดแสดงบนแผ่นแก้วเรียงรายตามปีนับตั้งแต่สถาปนามหาวิทยาลัย ในปี พ.ศ. 2460 ทางเดินแผ่นแก้วจะนำผู้ชมเข้าไปภายในห้องที่จำลองร่มไม้จามจุรี ซึ่งเป็นต้นไม้ประจำมหาวิทยาลัย ภายในห้องนำเสนอผลงานและความสำเร็จทางวิชาการต่าง ๆ ด้วยสื่อผสมอัตโนมัติที่เปิดโอกาสให้ผู้ชมได้มีส่วนร่วม (Interactive Exhibition)[3]
• ชั้นที่ 3 - เป็นที่ตั้งของห้องจัดแสดงชื่อว่า "อุทยานจามจุรี" เป็นห้องที่จัดแสดงพัฒนาการทางกายภาพของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยในช่วงระยะเวลา 90 ปี ภายในห้องจะมีข้อมูลพร้อมภาพประกอบอธิบายให้ผู้ชมเข้าใจ มีแบบจำลองแผนผังมหาวิทยาลัยขนาดใหญ่ที่ผู้ชมสามารถเปิด-ปิด ไฟอาคารในแต่ยุคของมหาวิทยาลัย และมีห้องชมวีดีทัศน์เกี่ยวกับสิ่งก่อสร้างและลักษณะทางสถาปัตยกรรมของอาคารภายในมหาวิทยาลัยด้วย
• ชั้นที่ 4 - เป็นห้องจัดแสดงที่มีชื่อว่า "100 เรื่องจามจุรี 100 ปี จุฬาฯ" เป็นห้องที่ใช้สื่อผสมอัตโนมัติที่ผู้ชมสามารถมีส่วนร่วมได้ (Interactive Exhibition) เพื่อจัดแสดงความสัมพันธ์ระหว่างพัฒนาการของมหาวิทยาลัยกับสังคมไทย ที่สอดประสานกันอย่างแนบแน่น เช่น จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยกับยุครัฐนิยม การถือกำเนิดของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยเพื่อนำชาติพ้นจากภัยจักรวรรดินิยม นิสิตจุฬาฯ กับการเปลี่ยนแปลงทางการเมือง และภายในห้องจัดแสดงนี้ยังมีส่วนจัดแสดงผลผลิตของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งกล่าวถึงประวัติและชีวิตในจุฬาฯ ของนิสิตเก่าผู้เป็นบุคคลสำคัญ[5] เช่น สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี ศาสตราจารย์ ดร.สตางค์ มงคลสุข พูนทรัพย์ นพวงศ์ ณ อยุธยา เป็นต้น[3]