2１階展示室Ａ（９７３平方メートル）
陶芸家の中村錦平の大型陶芸オブジェが並ぶ１階展示室Ａ
美術館企画展の主要会場となる。壁面は自由に動かすことができ、幅広い運用が可能。ＯＰＡＭ誕生祭期間中は、陶芸家中村錦平の大型陶芸オブジェ、写真家内田亜里が撮影した大分や対馬、韓国・済州の風景写真、高山辰雄賞ジュニア美術展の優秀作２００点、美術館完成までを追った写真を展示している。作曲家の安野太郎が作った音楽も会場で流す。２０１５年９月７日からは一般に一部分を貸し出す。
2３階展示室Ｂ（９８２平方メートル）
美術館企画展の主会場となる３階展示室Ｂ
美術館企画展の主要会場となる。２０１５年４月２４日から７月２０日までの開館記念展ではモダンアートをテーマに、ダリやミロ、ターナー、モンドリアンら欧州の巨匠と大分出身作家の名品約３００点の出合いの場となる。１６年２月１日からは一般に一部分を貸し出す。
3３階コレクション展示室（１３００平方メートル）
県出身作家の名品を並べる３階コレクション展示室
県が収集してきた約５千点のコレクションを入れ替えながら展示する。県立芸術会館には常設展示室がなかったため、県民待望の空間であり、日本画家の福田平八郎や高山辰雄、南画家の田能村竹田、竹工芸家の生野祥雲斎ら県出身作家の名品を堪能することができる。
4天庭（３０平方メートル）
３階屋外展示スペースの「天庭」では、工芸作家３人の作品を展示する
３階上部に開かれた中庭で、ガラス張りで外光を取り込むことができる。陶芸家の徳丸鏡子と故礒崎真理子の巨大な陶芸オブジェ、吹きガラス作家の高橋禎彦の新作を展示予定。国内外で評価の高い現代工芸作家の３人の競演で、見る人の五感を刺激する空間を構成する。
5収蔵部門（計２３３０平方メートル）
日田杉で覆われ、日本画と工芸を収める３階の第２収蔵庫
従来の県立芸術会館収蔵室（６８５平方メートル）の３倍以上の規模で、県のコレクション約５千点を収める。２階の第１収蔵庫（７２２平方メートル）には洋画、３階の第２収蔵庫（７６４平方メートル）には日本画と工芸が入る。日田杉で覆われた室内空間は温度・湿度調整を徹底し、作品を厳重に管理していく。
6２階教育普及部門（計９７７平方メートル）
制作活動に打ち込むことができる２階アトリエ
研修室（１２９平方メートル）や体験学習室（１０３平方メートル）では、イベントやワークショップを開き、子どもたちが芸術文化と触れ合ったり、県民の生涯学習の場として活用できる。若手芸術家の育成のためにアトリエ（１２９平方メートル）も貸し出して、制作に励んでもらう。
7１階アトリウム（１５３９平方メートル）
１階アトリウムでは開館時に「ユーラシアの庭」と「大分観光壁」を展開
開館初年度は「ユーラシアの庭」と題して、オランダのデザイナーマルセル・ワンダースとテキスタイル作家の須藤玲子が、巨大なインスタレーション作品で空間構成する。西壁面では「大分観光壁」をテーマに、美術家のミヤケマイが世界各地のはと時計を作品化して発表する。
8サービス部門（計１６７８平方メートル）
１階のサービス部門にはミュージアムショップやカフェが入る
１階のミュージアムショップは千代田（大分市）とオークコーポレーション（東京都）の共同企業体、１、２階のカフェは社会福祉法人博愛会（大分市）が運営。大分ならではのグッズや料理メニューを提供する。
9ガラス水平折り戸
１４ブロックあり、高さ６メートルまで開放できるガラス水平折り戸
国道１９７号に面した１階南側部分に計１４ブロックあり、１ブロックの幅は５・７メートル。ガラス戸は上下２分割で高さは１０メートル。中央で折り畳み下部を持ち上げる。高さ６メートルまで開放することができ、気軽に立ち寄れる街に開かれた美術館となる。外光や外気を取り込むことで、空調面のコスト軽減も期待できる。今回の坂茂建築の大きな特長。
10ペデストリアンデッキ（屋根付き歩道橋）
いいちこ総合文化センターとつながるペデストリアンデッキ
竹工芸の編みをイメージしたデザインで、総延長８０メートル、幅３メートル。国道１９７号を挟んで向かい側のいいちこ総合文化センターとつながっている。同センターと県立美術館は、県芸術文化スポーツ振興財団が一体運営していて、両施設が連携しての芸術文化イベントや企画展の開催が計画されている。
