泥河湾博物馆位于阳原县城新区泥河湾文化广场，占地20亩，主体二层，局部三层，长91米，宽53米，高17米，建筑面积4623平方米，总投资4500万元，属国家中型展馆，是我省目前唯一，也是全国规模最大的旧石器专题博物馆，可满足5万余件出土文物的陈列展示。博物馆平面呈半圆弧形，面向东北，30米高的“人”字型标志柱高高矗立，象征着东方人类从泥河湾走来，在外墙墙面上分布着的条带花岗岩，代表泥河湾标准地层。 泥河湾博物馆展厅面积2145平方米，展厅的500余米唱的展线分序言厅、四个主展厅、一个临时展厅，主要展现泥河湾标准地层、泥河湾古湖、马圈沟旧石器时代早期人类餐食大象、侯家窑旧石器时代中期人类猎马、虎头梁旧石器时代晚期细石器制造工厂及于家沟旧石器时代晚期采集业与农业萌芽等部分场景。同时采用绘画、雕塑及声、光、电等现代化科技手段，全景展现200万年前至1万年前泥河湾古湖人类狩猎、采集、用火、进食和制造工具的生产生活场面。