位于兴平市南位乡的汉武帝茂陵东侧，西汉大司马骠骑将军冠军侯霍去病墓园内，占地面积86580平方米，建筑面积7700平方米，1956年建立文管所，1979年改文管所为博物馆并正式对外开放，是以汉武帝刘彻的陵墓茂陵命名，以茂陵和霍去病墓为依托，以收藏和展示霍去病墓石刻以及茂陵陪葬墓从葬坑出土文物为主的西汉陵墓遗址博物馆。 该馆的馆院格局分前后两个部分，基本上按南北中轴线对称布局，建筑风格为仿汉悬山式瓦屋。前半部分以鱼池假山为中心，东、西两个展厅左右对称。后半部分以天然巨石垒成，仿祁连山势而建的霍去病墓冢为中心，墓冢上的原有石刻呈对称式分布于东、西两廊。

该馆现有文物藏品3650件（组），其中一级文物64件，二级文物59件，三级文物460件，一般及未定级文物3067件，以马踏匈奴为代表的霍去病墓前西汉石雕群和鎏金铜马、玉雕铺首等稀世珍品最为著名。

茂陵博物馆现有的西汉石雕艺术、出土文物和珍贵文物三个基本陈列。西汉石雕艺术陈列展出霍去病墓前的16件西汉大型石雕，这些石雕分别两组陈列于霍去病墓冢东、西两边的廊房内，其中有人物形象题材的“马踏匈奴”、“人与熊”、“石人”3件，有动物题材的“跃马”、“卧马”、“卧牛”、“卧象”、“伏虎”、“野猪”、“怪兽吃羊”等，有水生动物题材的鱼、蟾、蛙等。这些石雕采用的是夸张与写实相结合的艺术手法，形神兼备，粗犷质朴，豪放大气，生动再现了悠远的大汉雄风，是我国迄今发现最早，保存最完整的大型石雕群，珍贵文物和出土文物分别陈列于东、西两个展室内，陈列面积600平方米。珍贵文物陈列以展出茂陵部分陪葬墓从葬坑出土的珍贵文物为主，具有代表性的为阳信长公主墓出土的几件大型鎏金铜器和带款识的铜器。其中最引人注目的为“鎏金铜马”，体积约为真马的五分之一，造型真实生动，形象神俊矫健，鎏金工艺极为精湛。出土文物陈列展主要展出一批西汉时期具有代表性的馆藏文物，其中有大型空心画像砖、水管道、字纹瓦当等陶器及人物俑、动物俑，弩机、箭镞、漏壶、铜镜等铜器。