南瀛天文教育園區位於大內區曲溪里的山頭，全區佔地12公頃，視野遼闊，可俯瞰曲流、仰觀天星，交通便利，擁有絕佳地理優勢，園區共有天文展示館、天文觀測館及星象館三座館舍。館內配備有臺灣平地最大口徑的天文望遠鏡，及全臺唯一的球幕3D星象劇場，親切地提供南部民眾參與天文活動的機會。
天文展示館共有三個主題樓層，一樓的時光機互動投影，是小朋友的最愛；「隕石區」展示真實的隕石及模型；現場還有一輛火星探險交通工具「好奇號」(curiosity)，是一比一比例的模型車。二樓有太陽系的假設學說及模型，加上燈光投射，造型極具視覺效果，其中「科氏力體驗區」最受觀眾青睞。三樓介紹恆星及黑洞理論，星際漫遊太空船，模擬星際旅行的微體驗，值得嘗試，
星象館的星象劇場，採用最新技術的「全天域3D成像」數位星象儀，觀眾仰躺在座椅上，戴上3D眼鏡，就能身歷其境感受恐龍張口逼近、跟著太空人全副武裝的進入外太空探險，在球型螢幕全景環繞的虛擬實境星空，來一趟太空冒險。
天文觀測館內有平頂觀測室與圓頂觀測室，其中76公分的牛頓反射式望遠鏡，全臺灣平地口徑最大的天文望遠鏡，於夜間或是特殊天象時會開啟圓頂。