大同市博物馆于1958年筹建,1959年正式对外开放,旧馆址设立在驰名中外的辽金皇家寺院华严寺内,时称大同市文物陈列馆,1963年更名为大同市博物馆。2010年5月18日,新馆在御东新区破土动工,2014年底正式对外开放。新馆由伦敦foster+partners建筑事务所设计。现为国家一级博物馆。馆藏文物7万余件,国家一级品132件。多数为地方出土文物。馆藏国家一级文物之一北魏彩绘人物故事漆屏(司马金龙墓出土)列入中华人民共和国禁止出国(境)展览文物名单。馆内常设展览以大同历史文化的地域特色为主线,开辟“代地沧桑”、“北魏平城”、“辽金西京”、“明清重镇”四个历史陈列,“大同恐龙”、“梵语清音”两个专题展览。