L'édifice, hors normes, développe ses espaces sur et sous la mer et se distingue par une spectaculaire avancée en porte-à-faux de 40 mètres, au-dessus d'un bassin artificiel de 2000 m2.

Après avoir accueilli plusieurs années des expositions, films documentaires, séminaires et colloques, la Villa Méditerranée accueille depuis juin 2022 la reconstitution fac-similé de la grotte préhistorique sous-marine Cosquer.