新疆维吾尔自治区博物馆位于乌鲁木齐市西北路，是省级综合性历史博物馆。1953年筹备，1963年10月1日正式开馆。
新疆维吾尔自治区博物馆占地面积41万平方米，陈列面积8000平方米。藏有出自全疆范围内的各类珍贵文物数万件。目前，博物馆开放的关于新疆的陈列展览有历史文物、民族民俗、革命文物史料、古尸和拯救中华古机械国宝展览五项。
“新疆历史文物陈列”集中展出了近2000种珍贵文物，其中有距今1500多年前中国最早的纸画《墓主人生活图》，最早的纸书、剪纸，最早的蜡染印花棉布及双面锦等国家级珍品。这些展品反映了新疆作为古代“丝绸之路”的黄金地段、世界诸文明交汇之地的繁荣景象，同时也说明了新疆自古以来就是中国不可分割的组成部分。
“新疆民族民俗陈列”占地2000平方米，展品2000余件，通过建筑艺术、生产工具、服饰、生活及文化用品等形象地展现了生活在新疆的12个少数民族的风土人情，开辟了体察新疆各族人民风采的窗口。
“新疆革命文物史料展览”通过100多件实物、300多幅历史图片，反映了解放前后新疆各族人民在党的领导下英勇斗争、建设美好家园的光荣历史。其中珍品有毛泽东的亲批文件、王震进疆时乘坐的吉普车以及烈士遗物等。
“新疆古尸陈列”占地700平方米，藏有古尸11具、文物200余件、复原古墓葬4座，其中最著名的“楼兰美女”是1980年出土的距今4000多年的女尸。博物馆所收藏的大量古代人体标本对人类学、民族学、历史学、考古学和医学的研究均具有极高的价值。
最新推出的“拯救中华古机械国宝展览”，主要展出研究复制成功的失传已千余年的鲁班木车马和诸葛亮木牛流马等大型古代步行奇器。这些器械的成功复制被誉为“中国人高超智慧的典范”。
该馆藏品32万件（号），其中一级品288件。有丝毛棉麻织物（包括锦、绮、绫、罗、纱、缦、绢、印染、刺绣等大量汉—唐丝织品，毯、毡、绦带、刺绣等古代毛织品），多种文字（汉文、回鹘文、佉卢文、吐火罗文、梵文、古和田文、吐蕃文、阿拉伯文、粟特文等）书写的文书、简牍，晋—唐时期木雕、泥塑俑像及纸本、绢本人物，花鸟绘画，具有斯基泰文化特征的青铜器，以及新疆各兄弟民族的服饰与工艺品，构成了独具一格的藏品特色。此外还有部分古生物化石和古尸标本等。
该馆还举办过“中国原始社会”、“魏晋南北朝隋唐时期的高昌封建社会”、“伟大祖国丝织工艺”、“新疆原始社会”、“汉—唐时期的新疆”、“新疆石窟壁画（摹本）”、“新疆出土文物”、“祖国锦绣”、“新疆古尸（及伴出文物）”、“馆藏书画”等专题陈列和展览。“新疆民族民俗”、“新疆古尸及出土文物”、“新疆石窟壁画”等陈列曾先后应邀到北京等地展出。1986年，“中国新疆文物”先后在日本长岛、东京、冈山、仙台等地展出；1988年，“新疆民族民俗文物”、“新疆维吾尔族工艺品”分赴澳门、香港展出。
博物馆科研工作以馆藏文物为重点。在泥塑俑像的修复与复制、古尸处理与保护、以丝网加固法修复残破的栽绒鞍毯（76×74厘米）、以自建传统小窑复制陶器、揭裱古代书画等方面都已取得不同程度的效果。在古代丝织品研究方面突破了前人“唐代纬锦”说的局限，对唐代印染工艺，尤其是久已失传的“夹缬”工艺作了恢复并使之再现。在回鹘文文献与吐鲁番出土汉文文书的整理研究方面都取得了引人注目的成就。