展館占地面積6.5萬平方米，建築面積5.56萬平方米。文物倉儲區占地8000平方米，展廳占地11.600平方米，展覽線路總長2300米。整個展覽分為序館、基本展、特展、臨時展和作為國際畫廊開放的中央館。
陜西歷史博物館基礎展“陜西古代文明”於2008年3月正式開館。以歷史進程為線索，選取各個時代的典型文物進行組合展示，揭示陜西古代社會文明的發展。展廳占地4600平方米，由三個展廳組成，分為七個部分(史前、周、秦、漢、魏晉、南北朝、隋唐、宋元、明清)。入選的2000多件珍貴文物包括:反映古代先民生活場景和藝術追求的彩陶器皿，反映周人崛起和繁榮的青銅器，反映秦橫掃六江壹統天下氣勢的青銅劍和經機。以及展現秦漢精神的鋼鐵建築構件和大瓦當，以及反映封建盛世繁華景象的精美唐金銀器和唐三彩，並配以遺址模型、圖表、照片等輔助展品。系統展示了陜西從115000年前到1840年的古代史。由於中國古代社會的繁榮時期，包括周、秦、漢、隋、唐等，都是在陜西建立的，所以本次展覽以這些時期為重點，不僅突出了陜西燦爛的古代文化，也反映了這些時期中國社會、經濟、文化發展的最高水平。
作為壹個綜合性的歷史博物館，陜西歷史博物館的陳列主要分為基本陳列、專題陳列和臨時陳列三個部分。基本展是陜西古代史展。按時間順序將陜西古史分為史前、周、秦、漢、魏晉、南北朝、隋唐、宋、元、明、清七個部分，以約2000件文物系統展示了陜西從舊石器時代早期藍田人到鴉片戰爭壹百多萬年的發展歷程。
特展是圍繞某壹主題不定期舉辦的學術性、專業性展覽。
臨時展覽是基本展覽和專題展覽的補充，具有周期短、內容豐富、新鮮感不斷的特點。同時也是文化交流場所，是博物館面向社會的文化窗口。
第壹單元《永別了猿》，以115000年前的藍田猿、大理人、Xi安半坡、臨潼姜寨等遺跡，再現了中華民族生機勃勃的童年和文明的曙光。
第二單元馮明岐山，以陜西為西周諸王所擁有的豐富遺跡和遺物，展示了中國早期國家的政治制度、經濟形態，尤其是倫理精神和青銅鑄造技術。
第三單元東方帝國，重點展示以兵馬俑為代表的秦文物。它以雄偉的氣勢和鮮明的軍事特色，展現了秦帝國的制度文明，以及積極進取、壹統河山的時代精神。第四單元——漢代英雄，以漢都長安、漢代靈闕、漢代典型文物為展示對象，如韓金標、西漢皇後玉璽、金銀竹節青銅奩、西漢彩繪鵝魚銅燈、西漢彩陶鐘、綠醬釉彩雲陶、西漢彩繪騎兵俑、上林西漢青銅劍等。
第五單元——沖突融合，以陜西農業、草原民族豐富精美的文物和宗教遺跡為特色，如漢代的妖怪、晉“義羌之王”的金印、西魏的多面體煤印、亭十六國精魂的衣服、北魏的騎馬吹角彩塑、南北朝的胡人帶盾彩塑、北魏的貼金等。第六單元-盛唐氣象通過典型的隋唐遺存，展現了中國古代最繁榮時期的文化風貌，當時世界上最繁華的國際大都市長安，溝通東西方的絲綢之路，以及隋唐文化兼收並蓄、創新發展所達到的空前高度。
第七單元《永別帝都》，表現了陜西作為西部重鎮和西北地區的中心，在文化創造和精神傳承方面，在唐代以後依然獨具特色。唐墓壁畫是陜西歷史博物館獨特而珍貴的藏品。20多座唐墓壁畫近600幅，達到1，000平方米。
其中18件5件(組)被國家指定為國寶，82件69件(組)被指定為壹級品。唐代墓葬中的壁畫以獨特的建築、古樸生動的人物、特色鮮明的器物、簡潔明快的山水，描繪了當時的禮制規範、生活習俗、服飾特點、娛樂方式和建築風格，是研究唐代社會生活特別是貴族生活和精神追求的重要影像資料。
唐代壁畫珍品館是陜西省政府確定的重點文物旅遊項目。位於陜西歷史博物館東展廳底層，總投資7300多萬元(其中省政府投資18萬元，意大利政府軟貸款400多萬歐元，贈款10萬歐元)，建築面積4200平方米，其中展廳面積3400平方米，展覽線路總長約800米。
展覽包括97幅壁畫，包括張淮王子墓、馬球圖、狩獵旅行地圖、義德王子墓、禮儀地圖和永泰公主墓。以及18件輔助文物，其中壹部分是展覽上的壁畫墓出土的，另壹部分則與畫面內容有關。為了方便觀眾將唐墓壁畫與唐代傳世畫作進行對比，特別挑選了唐代傳世名畫的復制品作為輔助展品。1970、10年，Xi安南郊何家村、唐代長安城興華廣場所在地。在首都建設期間，出土了兩個陶罐和壹個骨灰盒，發現了埋藏在地下幾千年的1000多件金銀器皿、玉器、珍貴藥物、中外錢幣和青銅器。
唐代是中國古代最繁榮的時期，金銀器和玉器是唐代工藝美術的代表。盛唐時期的何家村地窖堪稱“皇冠上的明珠”，有專家稱之為“何家村遺風”、“大唐遺風”，與西方著名考古發現“阿姆河遺風”相對應，成為20世紀中國重大考古發現。
“盛唐遺風——何家村坑出土文物展”在陜西歷史博物館西館已舉辦6年，累計接待世界各地遊客260萬人次。珍品展區是展覽最重要的部分，展示了何家村出土的30多套玉器和寶石，包括陜西歷史博物館“鎮館之寶”獸首瑪瑙杯；同時展出地窖出土的金銀銅幣466枚，從戰國到唐代，還有日本銀幣、波斯薩珊銀幣、東羅馬金幣，時間跨度超過壹千年。
據展商估計，這些出土文物價值3830萬元，相當於654.38+0.5萬雄壹年向唐政府繳納的租金粟。陜西歷史博物館每年還推出6-7個大型臨時展覽，如“小裏-中國古代馬文化展”。
展覽由陜西歷史博物館主辦，新疆博物館和甘肅博物館、山西博物館、青海省博物館等14文博機構協辦，精選了最具地方特色的關於馬的優秀文物。
展覽匯集了65438050余件歷代馬文物，包括陜西歷史博物館的秦、新疆維吾爾自治區博物館的唐三彩、青海省湟中縣博物館的胡藏騎馬俑、甘泉縣博物館的商銅馬、富平縣文廟博物館的唐騎馬俑等。通過馬馴化、馬與交通、馬與戰爭、馬與娛樂、馬與藝術等五個單元，讓觀眾真實了解馬在古代生產、生活、交通、運輸、軍事、文化中的作用，從不同角度展現中國古代馬文化的方方面面。“巧手良醫——陜西歷史博物館文物保護修復展覽”是以文物保護修復為主題的專題展覽，主要展示歷年來在文物保護修復方面采取的措施，展示文物保護修復的理念、方法和技術。
博物館的展覽壹直以來都是以文物展覽為主。文化藝術行業雖有收藏文物、考古發掘等博物館展覽或相關作品展覽，但仍以文物為主。事實上，文物保護是博物館的重要職能，也是博物館的核心業務。隨著文物保護事業的發展，社會對文物保護越來越重視。為了更好地向社會介紹文物保護工作，展示各種材質文物保存、收藏和保護的復雜性，揭示文物保護技術的內涵和挑戰，陜西歷史博物館組織了“醫術精湛的醫生——陜西歷史博物館文物保護修復工作展”。
展覽的內容和形式不同於其他傳統展覽，其特殊性可以用“331”來概括，即三個參觀階段、三個展覽部分反映壹個主題。三個階段分別是實驗室觀察、展覽過程體驗和展覽公眾參觀。三部分分為文物修復技術、文物科學認知、預防性保護三個專題單元。壹個主題是文物保護並不神秘，它和每個人都有關系，每個人的行為都會影響到文物保護。
展覽於2013年8月20日首次推出，共分三個階段，其中實驗室觀察階段於2013年8月20日推出，展覽流程體驗階段於2065 438+03年8月9日推出。8月20日，展館展示舞臺正式啟動並對外開放。