Το Διαχρονικό Μουσείο Λάρισας βρίσκεται στον πευκόφυτο λόφο του Μεζούρλου, στις νότιες παρυφές της Λάρισας. Έχει κατασκευαστεί με τρόπο που το εντάσσει αρμονικά στον περιβάλλοντα χώρο, αφού παρά το μεγάλο του μέγεθος δεν διαταράσσει την αισθητική του άλσους.

Το Μουσείο αποτελείται από τρεις κύριους κτιριακούς όγκους. ανάμεσα στους οποίους υπάρχουν ανοιχτοί χώροι με κήπους και σιντριβάνια, κατάλληλοι για διάφορες εκδηλώσεις.

Τα κτίρια αναπτύσσονται σε δύο έως τέσσερα επίπεδα και έχουν συνολικό εμβαδό 11.750 τ.μ. Στο πρώτο υπάρχει ο χώρος υποδοχής με εκδοτήριο εισιτηρίων και βεστιάριο, αμφιθέατρο 100 ατόμων, χώροι εκπαιδευτικών προγραμμάτων, κατάστημα πωλητέων ειδών, καφέ και WC.

Το δεύτερο κτίριο περιλαμβάνει τα γραφεία της Εφορείας Αρχαιοτήτων Λάρισας και τη βιβλιοθήκη της Υπηρεσίας. Λειτουργεί αυτόνομα από το Μουσείο, ενώ έχει διαφορετική είσοδο και ωράριο.

Στο τρίτο και μεγαλύτερο κτίριο βρίσκονται οι εκθεσιακοί χώροι της μόνιμης και της περιοδικής έκθεσης εμβαδού 1500τ.μ. και 500τ.μ. αντίστοιχα, πέντε σύγχρονα εργαστήρια συντήρησης (εικόνας και τοιχογραφιών, λίθου και μαρμάρου, πήλινων, μετάλλου και ψηφιδωτών) καθώς και οι αποθήκες αρχαιοτήτων.

Σε όλο το κτίριο έχει ληφθεί ειδική μέριμνα ώστε η μετακίνηση των ΑΜΕΑ να γίνεται με απρόσκοπτο τρόπο.

Τέλος, στον περιβάλλοντα χώρο υπάρχει χώρος στάθμευσης αυτοκινήτων και λεωφορείων.