吐魯番博物館位于新疆維吾爾自治區吐魯番市最繁華的高昌路西側，1989年建成，占地9畝，由主館和巨犀陳列館兩部分組成，總建筑面積2000平方米。吐魯番博物館設施齊全，有現代化的安全保衛設施，有封閉式大透明展柜，有齊備的講解員隊伍。現有藏品3287件，其中國家一級文物135件，二級文物260件，三級文物640件，是目前新疆地州市中規模最大的博物館。該館設計風格獨特，厚樸凝重，突出了西域地方民族特色和歷史滄桑感。全館根據不同的需求分為接待大廳、吐魯番出土文物陳列廳、古尸陳列廳、巨犀陳列館、展覽廳、庫房等多個部分。
吐魯番出土文物陳列廳展出文物近300件，其中國家一級文物28件。所展出的文物主要有以紅色彩陶和素陶為代表的，有著明顯地方特征的早期文化遺存；大量的絲織品是絲綢之路上的典型文物，有錦、絹、紗等各類品種，十六國時期的共命鳥紋刺繡、唐代的花鳥紋錦等都是稀世之寶；舉世聞名的吐魯番出土文書有契約、籍帳、官府文書、私人信札等，是研究魏晉南北朝隋唐史的重要資料，粟特文、回骼文、梵文等古代少數民族文書是研究少數民族古文字的珍貴資料。古尸陳列廳現展出晉——唐時期的千年古尸五具，其中高昌王國侍衛軍首腦人物張寧夫婦的干尸最為引人注目，由北京自然博物館復原的張寧夫婦像形態逼真，栩栩如生。吐魯番的干尸是由于氣候、地理環境等多種自然因素而形成的，它與古埃及以人工方式處理過的木乃伊有著根本的不同，所以說它是珍貴的標本。它對人類學、考古學、醫學等學科的研究，特別是對新疆歷史的研究有著重要的科學價值。
巨犀陳列館是于1996年在主館的基礎上擴建而成的一座具有現代化水準的大型展廳，總投資200萬元，1997年8月正式對外開放，是目前西北地區最大的自然博物館。館中所展天山巨犀化石是1993年蘭新鐵路復線修筑過程中在吐魯番東部的飛躍火車站發現的，是陸地上曾經生存過的最大的哺乳動物，它生活在距今2400萬年前的漸新世，體長約9米，體重約300噸，該館的建成和開放豐富了博物館陳列內容，加深了陳列內涵，形成了吐魯番一道亮麗的風景線。
除以上三個基本陳列外，吐魯番博物館自建館以來，還先后成功舉辦了《親切的關懷--黨和國家領導人視察吐魯番展》、《慶香港回歸展》等各類書畫、攝影展及其它宣教活動。全館累計接待國內外觀眾近50萬人次，同時每年組織中小學生來館學習，并對現役軍人實行免票參觀，取得了良好的社會效益，先后被命名為地區愛國主義教育基地、國防教育基地等。為繁榮新疆地方特色文化和加強精神文明建設作出了獨特的貢獻。