开封市博物馆的基本陈列展以「八朝古都 千载京华」为主题，共展出近3000件文物，从8000年前的新石器时代开始，以黄河文明为主线，紧扣开封历史发展脉络，揭示八朝古都文化内涵的深度与广度，凸显开封在中国古代历史和世界文明发展史中的重要贡献。
第一部分 文明始启——新石器时代
开封是中华文明起源最早的地区之一。尉氏县兴隆岗裴李岗文化遗址、椅圈马仰韶文化遗址、同刘龙山文化遗址、杞县竹林仰韶文化遗址、鹿台岗龙山文化遗址的发掘表明，早在8000-7000多年前的新石器时代，以农耕为主要生产方式的原始聚落已经产生。
陶埙，龙山文化，距今约4350-3950年
第二部分 王都初定——夏、商、西周时期
黄河中下游，是华夏及东夷部族活动的重要区域，在开封境内发现了大量二里头文化、岳石文化、殷商以及西周的遗存。而史书记载中的夏都老丘，就在今开封城东一带。杞县牛角岗、朱岗等遗址的发掘，证实了此地曾经是夏、商、西周与东夷等多个部族文化的交汇之地。
第三部分 启拓封疆——春秋战国时期
春秋时期，开封地区是郑国边陲，郑庄公在此屯兵筑城，并定名为启封。战国时期，魏惠王迁都大梁（今开封），现在的开封即由大梁之地、启封之名发展演变而来。公元前225年，秦将王贲攻魏，决鸿沟灌城，魏国被秦所灭。
青铜盘，春秋
第四部分 雄州故郡——秦汉魏晋南北朝时期
秦灭魏后，大梁置县改称浚仪。三国时期，浚仪属魏国，曹植曾被封为浚仪王。东魏孝静帝天平元年（534年），在浚仪设置梁州。建德五年（576年）北周武帝灭北齐占领梁州，因城临汴水，遂改梁州为汴州，这是开封称作汴的开始。
鸡心佩，汉代
第五部分 水陆都会——隋唐五代时期
隋炀帝大业元年（605年）开凿大运河，中段的通济渠经汴州入淮，连接邗沟直达江浙。唐高祖置汴州总管府，唐德宗设宣武军治所于汴。经历隋唐两代数百年的积淀，位居水陆要冲的汴州，从一个强藩重镇一跃成为繁华的大都会，继而成为五代时期梁、晋、汉、周四朝国都。
海兽葡萄镜，唐代
第六部分 东京梦华——宋金时期
北宋定都东京开封府，宋代的科学、文化、教育都达到了中国封建社会的顶峰，也居于当时世界的领先地位，对周边各国及以后各朝代，都产生了深远的影响。1130年金朝改东京为汴京，1161年完颜亮迁都开封，在宋皇宫的基础上扩建了金皇宫。
宋代水运仪象台1：1复原
第七部分 中原首府——元明清时期
元代设河南江北行中书省和汴梁路，开封为省、路治所，至此开封由全国的中心城市降为中原省会。明洪武元年（1368年），改汴梁路为开封府，之后朱元璋封其第五子朱橚为周王，封藩开封，朱橚在宋金故宫基址上营建了周王府。
钧瓷瓶，元代
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