吐鲁番博物馆位于新疆吐鲁番市，是一座集历史、文化、艺术为一体的综合性博物馆。占地面积17000多平方米，建筑外观为半圆形，顶部自西北向东南倾斜，空中俯瞰为月牙形。外墙从东南大门向西北门以弧形的形式设计了四块巨型浮雕璧画，馆内建筑地上为三层，局部地下室，框架结构。
吐鲁番博物馆现有藏品20637件（套），其中珍贵文物892件（套），一级文物149件。藏品分为35种，包括石、陶、木、铜、铁、金、银器、钱币、毛麻丝织品、皮质品、木雕、泥俑、绘画、考古人类学标本、动植物化石标本、粮食、干果及各类食品等。博物馆设有多个常设展览，如通史厅、出土文书厅、巨犀化石厅、古尸陈列厅、出土钱币厅等，展示了吐鲁番丰富的历史文化和自然资源。
博物馆内有许多特色展品，如一根2500年前的葡萄藤和一件距今2500年的箜篌。这两件展品分别展示了吐鲁番作为葡萄之乡的悠久历史和箜篌这种古代乐器的独特魅力。博物馆还藏有龟兹风格的文物，这种风格被专家称作东犍陀罗风格，具有独特的艺术价值。
巨犀化石是1993年兰新铁路复线修筑过程中在吐鲁番东部的飞跃火车站发现的，是陆地上曾经生存过的最大的哺乳动物，属奇蹄目超科的巨犀类，其主要特征是它们的大，肩高4米，头长加上体长约7.3米，体重15吨，它生活在距今2400万年以前的渐新世，以植物（树和灌木的叶与嫩枝等）为食。在展览中运用了声光电等高科技技术，通过实物、图片、场景、模型、多媒体查询、幻影成像等多种展示手段。
吐鲁番地区出土古尸陈列厅是最具神秘性和吸引力的展厅，展出的11具干尸，从春秋战国时期至清代时期的古尸，主要出自阿斯塔那—哈拉和卓墓葬群和苏巴什古墓群、洋海古墓群等。
