第壹部分重點展示:敦煌莫高窟文獻(第17窟)。
第二部分重點展示:漢、三國、晉、隋唐時期墓葬出土文物，主要包括石碑、石塔、陶箱、陶鼎、墓獸、蓮花磚、麒麟磚等。其中麒麟磚最為罕見。這是壹種高浮雕，獨角獸的蹄子在空中飛舞，像壹匹奔騰的馬昂首嘶鳴。
第三部分重點展示:絲綢織錦、絲綢、紗線、羅等實物，為絲綢之路提供了充分的實物和參考。此外，還展出了漢簡、鐵和青銅工具和武器，為研究中西政治、經濟和文化交流提供了寶貴的資料。
其中，敦煌有2個歷史文物陳列室，陳列著當地收藏的2000多件珍貴文物，從原始社會到清末，包括各種陶器、經文文字、貨幣、石磨、木哭鬼、磚瓦、青銅器、絲綢、珍珠玉器等。漢代長城展主要介紹敦煌的長城遺址，展示出土的竹簡、麻紙、大麥和谷子，烽火臺使用的大火把和小火把，以及漢代長城遺址的模型。名人書畫展室，主要以敦煌名人、畫家留下的墨跡為主。其中有著名的莫高窟出土的敦煌遺書，有世界罕見的藏文經書，有珍貴的古代地理、氣象、軍事手稿，都是鎮館之寶。