本展以敦煌学的研究成果与敦煌出土文物为基础，展出文物1100件，辅以敦煌遗书图片147幅、敦煌壁画图片100幅、史地图片266幅，集中反映敦煌在中西政治、经济文化交流中作出的贡献，以及敦煌与丝绸之路的紧密联系。
陈列分为8个展厅：第一单元「上古历史与居民」，主要介绍敦煌的史前文明，包括早期羌戎、乌孙、月氏族、匈奴在敦煌的活动情况；第二单元「两汉敦煌的大发展」，将文物分为西汉、东汉两组，展示两汉时期丝绸之路的繁盛，再现人们的生产生活画面及佛教东渐的趋势。
三角拆线纹双耳罐，辛店类型
第三单元「魏晋南北朝时期敦煌的继续发展」，展示出土花砖、边关将士使用的铜弩机、镇墓罐、鸡首灶等展品；第四单元「隋唐五代时期敦煌的繁盛」，展示出土的料珠、围棋、陶器、牵驼俑等，说明敦煌作为中西交通枢纽和商埠重镇的地位。
画像砖陈列
第五单元「沙州回鹘与西夏与敦煌的统治」，展品整体呈现了西夏民族粗狂豪放的性格；第六单元「元明时期的敦煌」，展示蒙元政府对敦煌的有效经营和管理，让这个西域门户再次迎来兴盛。
第七单元「清代对敦煌的开发」，从川陕总督岳钟琪组织甘肃56个州县移民建县讲起，介绍清朝对敦煌的开发，以及藏经洞的发现；第八单元「丝路古钱币」，共展出3组古钱币，再现古代丝绸之路上商队穿梭的繁荣景象。
金漆佛像
北凉石塔
镇墓兽，唐代
清代敦煌城模型
佛教壁画
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