酒泉市博物馆常设展共展出文物880件，包括画像砖、铜器、陶器、瓷器、石器、石刻、砖瓦、玺印符牌、竹木雕、钱币、标本化石等类型，一楼是现代成果展，二楼分为历史文化展、传承创新展。
现代成果展：设2个展区，「璀璨酒泉」展区以图片形式回顾酒泉市近年在政治、经济、农业、新型工业、现代服务业、文化旅游、生态、民生保障等方面取得的成果。
「七域同辉」展区介绍了酒泉市下辖7个县市区的特色产业，包括肃州区、金塔县、玉门市、瓜州县、敦煌市、阿克塞哈萨克族自治县、肃北蒙古族自治县。
历史文化展：分为「文明之源」「开疆拓土」「交融世界——魏晋至宋元」「镇西雄关」「边塞新生」5个展区，展出远古时期马鬃山境内出土的古生物化石，西河滩和火烧沟两个遗址的出土文物，汉代青铜器、陶器、汉简，魏晋至宋元画像砖等。
鹦鹉嘴龙化石（复制品）
四瑞兽葡萄镜，唐代
铜连枝灯，东汉
此外，该展还采用图文展板、模型等形式，呈现酒泉自1949年9月25日和平解放以后焕发的古城新貌，介绍铁人精神与从玉门油田的发展，以及中国航天事业的发展与酒泉卫星发射基地。
传承创新展：分为「保护传承」和「创新发展」2个展区，展示了酒泉市非物质文化遗产、历史文化城镇的保护措施，以及公共文化服务、文化产业发展和文化旅游的情况。
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