白鹤梁位于重庆市涪陵区城北的长江底下，因修建三峡工程，白鹤梁由于江水上涨而沉入水底。博物馆分为地面陈列馆和水下参观两大部分，水下博物馆是其中的精华。在70米长的参观廊道里，游人可以通过直径80厘米的23个观察窗直接观看水中的白鹤梁题刻，也可以通过保护体安装的28个360度旋转的摄像头观赏水下的白鹤梁。少数专业人士还可通过潜水的方式，零距离观赏白鹤梁的题刻。
在白鹤梁的地面陈列馆展厅内，游客可以通过声音、视觉等方式，感受白鹤梁的沧桑历史。水下参观部分位于江水下40米处，从地面陈列馆乘坐长达90米、垂直高度40米的隧道式自动扶梯进入长147米的水下时光隧道。
白鹤梁在历史上是一座天然石梁，梁上刻有黄庭坚、朱熹等人的诗文题刻，还记载了千年以来长江水文信息的石鱼雕刻。如今白鹤梁永沉江底。博物馆的水下参观，能够在水下深处通过观察窗和摄像头，观看到白鹤梁上的题刻。
