辽宁博物馆原为奉系军阀热河都统汤玉麟官邸，1931年后，满洲国政府在此设立国立博物馆奉天分馆。于1949年7月7日开放，1948年11月2日，沈阳解放。经东北人民政府批准，成立了东北博物馆，于1949年7月7日开放，1959年改名为辽宁省博物馆。2004年辽宁博物馆新馆开馆。
博物馆平面图。
一层。
二层
博物馆平面图。
一层。
二层
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三层
古代辽宁
第一展厅 史前时期（距今约28万年——约4000年）
第一单元
考古学一般将人类起源至农业出现以前的这一漫长时期称作“旧石器时代”， 这个时代以打制石器作为标志之一。辽宁是远古人类活动较早的地区之一，包括了旧石器时代早、中、晚期较完整的序列，其文化特征与华北的旧石器文化相近。其中金牛山人和小孤山人创造的物质文化水平，均居于人类进化史的前列，成为辽河文明的先导。
第一组
金牛山遗址位于营口大石桥市永安乡西田村一孤立的山丘，地处渤海湾东北岸，距今约28万年,是中国东北旧石器时代早期文化内涵最丰富的古人类洞穴遗址。金牛山人以洞穴为居所，过着采集和狩猎的生活。已懂得以通风取火，能用劣质的石英岩制造个体较小的工具。
出土的同一个体的成年女性重要部位的骨骼化石中，头骨和肢骨特征比同时期“北京人”进步，表明金牛山人不仅已能直立行走，而且已跨进直立人向早期智人进化的过渡阶段,是人类进化的罕见标本，被评为1986年世界十大科技进展之一。
第二组
庙后山遗址位于本溪县小市镇山城子村汤河东岸，是旧石器时代早期在中国分布最北的洞穴遗址之一，以打制大型石片为特色，具有华北地区匼河——丁村系大石器文化传统，同朝鲜半岛的旧石器文化也有着密切关系。所发现的人类牙齿化石经测定距今约25万年。
第三组
喀左鸽子洞遗址位于喀左县甘昭乡的大凌河西岸，距今约7万年。鸽子洞人主要用石英岩石制作石器，形体趋于小型化。通过洞内灰层中出土的动物烧骨可知，羚羊是当时人们的主要狩猎对象。洞内还发现了人工生火的遗迹，这是人类控制自然的一大进步。
第四组
小孤山遗址位于海城小孤山镇，距今约4万年，发现刮削器和用于狩猎的石球等石器多达万件，骨鱼镖、骨矛头、骨针及利用动物牙齿、贝壳做成的装饰品为国内同时期遗址所罕见，说明旧石器时代晚期人类发展出现了质的飞跃,也显示出辽宁地区旧石器时代晚期文化的进步。
第二单元
距今一万年前后，以磨制石器的使用、原始农业的产生、陶器的发明为标志，古人类跨入了新石器时代。辽河流域发现新石器时代遗址300余处，已遍布辽宁大地。其中8000年前后查海遗址出现的礼玉和龙崇拜观念，使辽宁地区率先进入“文明起步”阶段；5000年前牛河梁规模宏大的“坛庙冢”祭祀遗址群，是中华大地较早升起的文明曙光。
第一组 氏族聚落
进入新石器时代，人类走出蛮荒，来到河边坡地，营建房屋，规划环壕聚落，开始了定居的氏族社会生活。
在阜新查海发现了距今约8000年的环壕聚落遗址。
陶器。
石器。
玉器。
沈阳新乐原始氏族聚落遗址。
陶器。石器和煤业精制品。
石器和煤业精制品。
“新乐遗址”代表性文物：木雕鸟纹权杖（复制品）
丹东后洼原始氏族聚落遗址。
大连小珠山原始氏族聚落遗址。
第二组 古国文明
距今5000年前，中华文明起源以“多元并进”的格局加快步伐。辽宁西部山区牛河梁红山文化规模宏大的“坛庙冢”祭祀礼仪性建筑，成组的女神像和以龙、凤、人等为题材的成套玉礼器，形成一处史前宗教圣地和政治中心，表明红山文化在距今5000年前已产生稳定、独立的政治实体，率先跨入古国时代。
辽宁省红山文化重要遗址分布图。
牛河梁遗址发现距今约5000多年的大型祭坛、女神庙和积石冢群址，证明5000年前一个具有国家雏形的原始文明社会。这一重大发现把中国古代史的研究从黄河流域扩大到燕山以北的西辽河流域，并将中华文明史提前了1000多年。
女神庙是中国迄今发现最早的史前神殿遗址。
庙内出土了 中华民族共祖的女神头像 。头高22.5厘米，面宽16.5厘米，形体与真人相当。女神头部两眼都用圆形玉石镶嵌，更显生动。
辽宁省博物馆是我国红山文化玉器最主要的国家级博物馆，其藏品之精美在红山文化玉器馆藏中乃首屈一指。
辽博镇馆之宝文物：白玉猪龙。