比利时-欧盟馆温和、冷静的建筑外观与新奇、迷人的内部装修构成对比。展馆主体采用“脑细胞”的结构，“脑细胞”神经元的灵感来自于比利时丰富的科学和艺术成就，以及作为欧洲政治中心之一的地位。展馆正面外墙将采用透明玻璃材料，另外三面外墙将采用封闭式金属板外墙。展馆共有两个入口，一个是比利时展区的入口，一个是欧盟展区的入口。
“
脑细胞”结构是
比利时-
欧盟馆的整体设计理念，“脑细胞”能表现出比利时“欧洲首都”的独特地位，同时它能够引起参观者的好奇，让他们饶有兴致地探索比利时丰富的文化形式和内涵。“脑细胞”也寓意着比利时作为
欧洲三大传统文化——
拉丁、
日耳曼和
盎格鲁-撒克逊文化——的汇聚地和交汇点所扮演的重要角色。建筑外部，巨大的顶棚将撑起一片与室外完全联通的公共空间，其设计灵活新颖，又兼顾挡风遮雨的实用性。
首先，比利时-欧盟馆将是一个生机勃勃的
时尚展馆，展现比利时以其友好的
投资环境构成的理想居住地。比利时-欧盟馆将通过美食来分享这些经验，展馆内比利时
啤酒咖啡馆供应各类啤酒，现场还可以品尝享誉世界的巧克力，馆内同时还将开设一家米其林比利时VIP餐厅。其次，比利时-欧盟馆将举办超过150个
研讨会和大型会议，并常设精美且享受盛誉的钻石展。比利时探险家Alain Hubert远征
南极洲的第一手经验、比利时大学有关未来绿色经济的学术研究成果、前沿的科技等也都是展馆的精彩内容。
为了展示超过550年的“钻石之都”
安特卫普，参观者可在展馆中欣赏到来自安特卫普钻石博物馆的10件最负盛名的钻石珠宝，以及世界闻名的ECC奖杯。ECC奖杯是一个价值超过100万欧元的钻石网球拍，由6公斤的黄金和1600颗钻石打造而成。馆内还设有“裸钻厅”。参观者不仅可以当场购买裸钻并请技师将
钻石镶嵌到饰品上，而且还将获得含有世博元素的钻石证书。此外，每天还将设有2小时的打磨钻石“表演”。
几百年来，比利时巧克力因其独特的味道和出色的设计享誉全球。世博会上，比利时-欧盟馆里将建设一个梦幻般的“
巧克力工厂”。一些巧克力将被做成
上海地标建筑，如
东方明珠的形状。来自比利时的4家顶级巧克力品牌制造商戈迪瓦、
吉利莲、诺豪斯、巴利·嘉勒博将联手进驻展馆，70位巧克力技师将现场展示巧克力制作的技艺。比利时-欧盟馆预计每天提供2.5万颗独立包装的比利时巧克力，让游客免费品尝原汁原味的比利时巧克力。
2009年7月10日，欧盟与上海世博会组织者签署世博会《参展合同》。由于2010年下半年，正值比利时担任欧盟轮值主席，欧盟分享上海世博会比利时展馆，占用其1000平方米的面积进行展出。参展预算约为1500万欧元。