位于甘肃科技馆西侧二层的梦幻剧场占地面积约214平方米，该剧场以张骞出使西域、开拓丝绸之路为主题，采用梦幻逼真的表演形式，通过真人舞台演绎、虚拟影像交互融合、影视特效、环境特效等技术手段相结合演出的一场科普剧目，该剧场营造出一种美轮美奂的视听盛宴，将深奥的科学知识、生动的故事情节通过先进的科学手段一一向观众展示，让观众在了解科学魅力和体验高新技术手段的同时，又通过张骞出使西域这一故事回顾历史长河中的经典往事，让观众在学习中领略科学的奥秘，进一步激发了对科学的兴趣。