为改善楚雄地区科技基础设施条件，提高全民科学文化素质，州人民政府决定建设州科技馆，并与彝州大剧院、青少年活动中心、文化馆、妇女儿童活动中心和会展中心一起纳入州文化活动中心统一规划建设。2006年8月，九届州人民政府召开第58、59次常务会议，会议明确了项目选址于楚雄市鹿城镇李家庵村委会后所村 2006年9月，州文化中心项目建设监督领导小组成立，州委常委、副州长李红民担任组长，州监察局局长李天云、州发改委主任王玉玺、州建设局局长钱荣生、州检察院副检察长李光俊、州审计局局长张万礼担任副组长，州政府副秘书长段福君、州财政局副局长崔学政、州建设局副局长陈斌、州监察局副局长何正兴、州文化局局长杨国良、州科协主席夭建国、州妇联常务副主席冯梅清、团州委书记张晓明、州民族艺术剧院院长邱卫东、州检察院反贪局局长刘存云、州建设局纪检组组长王云峰为成员。州建设局组织成立了州文化中心项目建设指挥部，指挥长、副指挥长分别由州建设局局长钱荣生和副局长陈斌担任，指挥部人员从州建设局、州科协、州文化局、州妇联和团州委抽调，专门负责项目建设工作。
工程报建：
按工程建设程序，2006年8月至9月，指挥部组织完成了项目可行性研究报告、项目建议书、建设用地勘测定界技术报告、压覆重要矿床评估报告、地质灾害易发区的地质灾害危险性评估报告、环境影响技术评估、水土保持方案评估、建设项目的平面布置图、土地利用规划调整方案、实施影响评价报告、省国土资源厅组织专家论证的规划调整修改方案、土地利用总体规划局部调整和建设项目用地预审申请报告等工作。
场地准备：
根据州政府的安排，征地拆迁工作由楚雄市政府负责。2007年1月初，征地拆迁工作进入实质性阶段，开始对场地内的农作物、房屋、树木、供水管、通信线路进行清理、拆除，昆明众基建筑有限公司对场地的耕作层进行清理；同年4月，云南省地质工程第二勘查院进场施工，开始地质勘查，至8月，地质勘查施工完成。
规划设计：
2006年10月27日，指挥部分别向省内外9家工程设计单位发出竞选邀请函，其中5家单位参加方案竞选，12月25日邀请了省内专家，对参选的5个规划设计方案进行评审，由专家组推荐出两个候选方案报州委、州人大、州政府、州政协等主要领导审定，云南省城乡规划设计研究院设计的5号方案中选。此后，设计方又进行了两轮修改，指挥部与其签订了设计合同。2007年3月完成工程初步设计和工程投资概算，7月完成全部施工图设计。科技馆的立面造型构思源于对彝族火文化的解读，交叉的木纹斜柱为原木，而红色的圆锥则代表火把，表现出一种活泼的野性美。建筑平面呈扇形，采用“院分廊连”的手法进行布局，各自形成院落。整个建筑为三层框架结构，右侧为钢筋混泥土结构，左侧为钢结构，由科普展厅、多功能科普影像厅、天象厅、科普活动室和业务办公用房五部分组成，其中：科普展厅8间，多功能科普影像厅1间，天象厅1个，临时展厅2间，业务研究房12间。
土建施工：
2007年9月，指挥部在网上发布了招标公告，经过招标，确定重庆市奇正建设（集团）有限公司为科技馆工程的总承包单位。同年 10月8日，施工单位进场施工，至12月底，科技馆挖孔桩全部开挖完毕，开始钢筋笼制作和桩芯砼浇筑；2007年3月开始地梁基础开挖和浇筑，5月进行柱梁板浇筑，2009年8月主体工程封顶，开始室内装修和屋面飘板安装。2011年1月20日，科技馆工程竣工。2008年期间，受金融危机影响，建筑材料上涨，施工单位一度融资困难，工程进度缓慢，影响了工程进度。
钢结构施工：
州科技馆由重庆市奇正建设（集团）有限公司总承包，由于B段为全钢结构工程，需由钢结构专业厂家完成，施工方申请该工程由第三方完成，经指挥部同意，州科技馆钢结构工程由云南百集龙工程有限公司施工。工程从2009年1月开始施工，2009年10月竣工，共完成钢结构制作安装700余吨。
天象厅外天幕施工：
外天幕由南京中科天文仪器有限公司施工，工程从2009年10月开始施工，同年11月竣工。外天幕内直径10.9米，总造价15.5万元。
浮雕制作和壁画绘制：
科技馆浮雕由云南艺人雕塑有限公司负责设计施工，浮雕用青石雕刻，工程造价8.12万元。科技馆入口屏风壁画—《楚雄过去现在和未来》由盛丽芸负责创作和绘制，总费用5.8万元。
建设规模：
州科技馆位于楚雄市鹿城镇阳光大道南侧、州文化活动中心区域内的西北侧，州科技馆与青少年活动中心合建，总建筑面积为8929平方米，其中科技馆建筑面积为5861.3平方米，包括明确由州科协管理使用的临时展厅、科普影像厅和天象厅共2793.6平方米；经2007年州人民政府审定，科技馆和青少年活动中心概算总投资为3542万元。
工程监理和验收：
工程监理由楚雄智群工程建设咨询监理有限公司负责，2007年4月监理公司与地质勘察施工同步进入，对州科技馆工程地勘、土建、钢结构、浮雕施工实施监督管理。 2011年1月20，指挥部召开州文化中心一期工程验收会议，州文化中心项目建设监督领导小组各成员单位、设计、施工、监理的负责人员参加会议，经实地察看和资料查阅，验收组认为州科技馆工程质量合格，同意验收。
移交科协管理使用：
2011年9月26日，州文化中心项目建设指挥部、州科协、州文化活动中心管理处在州科技馆签署移交接管签字书，州科技馆正式移交州科协管理使用。
布展方案设计：
在科技馆建设初期，州科协已经着手科技馆布展工作，委托云南省科技馆进行布展方案设计，省科技馆根据州科技馆的建筑结构做了《楚雄州科技馆展区规划设计方案》；随后州科协组织人员到北京、上海、重庆、广西、广东、东莞等地进行考察，并在众多展品中进行筛选和分类，挑选出趣味性强、价格适中的展品，对规划设计方案进行了充实和完善；2011年12月26日，州科协组织召开了楚雄州科技馆规划设计方案评审会，会议邀请省科协、省科技馆和州有关单位人员参加，对设计方案进行评审，根据评审组意见，再次对规划设计方案进行修改和完善，形成第三稿布展方案。
一期布展：
至2011年，州科协争取布展资金共90万元，该资金用于科技馆空调和科普展品采购，经政府招标，采购了空调6套、数字模拟科普展品6件、常规科普展品75件，中标价合计921731.6元。
接受捐赠：
2011年12月13日，上海市科普教育发展基金会向州科技馆捐赠赛复流动科技馆展品共30件、DVD科普制作件10箱及《聪明格》趣味科普读物，总价值约30万元。
机构成立：
2013年1月21日，州机构编制委员会以“楚编发【2013】6号文件批复，设立楚雄彝族自治州科学技术馆（简称：楚雄州科技馆），为楚雄州科协下属正科级事业单位。楚雄州科技馆主要负责科技馆内部设施维护、管理；利用科技馆的设备设施，对广大人民群众进行科普宣传，提高人民群众的科技素质，倡导健康生活。经费列入州级全额财政预算。
人员情况：
根据州机构编制委员会“楚编发【2013】6号”文件，核定楚雄州科技馆事业编制（管理人员编制）2名，其中，正科级领导职数1名，经组织、人社部门正式调入或录用到楚雄州科技咨询服务中心的工作人员，一并划转到楚雄州科技馆。2013年6月3日，州机构编制委员会以“楚编通【2013】78号”文件通知，同意楚雄州科技馆使用正科级领导职数1名，用于任用科技馆馆长。2013年6月10日，楚雄州科协党组以“州科协党组字【2013】19号”文件任命杨红斌为楚雄州科学技术馆馆长，2013年6月22日楚雄州科协党组以“州科协党组字【2013】22号”文件向楚雄州人社局请示，由杨红斌任科技馆馆长，陈超任科技馆科员。2013年8月29日，楚雄州人力资源和社会保障局以“楚人社任复【2013】14号”文件批复，同意杨红斌同志任楚雄州科学技术馆馆长，以“楚人社任复【2013】15号”文件批复，同意陈超同志任楚雄州科学技术馆科员。