十堰市博物馆，2007年7月1日建成，由中国建筑西南设计院设计，为地上三层建筑，建筑面积1万平方米，展厅面积4000多平方米，分设恐龙、古人类、武当山、汽车、水电5个专题展览区，包括展厅、文物库房、研究室、报告厅等设施。博物馆按照科学、环保、安全等功能要求进行建筑设计。十堰市博物馆馆藏丰富，镇馆之宝为郧县人头骨。

    《走入恐龙时代》：以十堰地区出土的恐龙、恐龙蛋化石为依托，向观众传播关于恐龙的科学知识，如恐龙的生存环境、恐龙的繁衍、恐龙的种类、恐龙的习性和恐龙的灭亡之谜。
在恐龙展厅的中央，还屹立着两具高大的恐龙骨骼，这便是“土生土长”的郧县恐龙！
出土于郧县梅铺镇的这两具恐龙，一具是长6米、宽1米、高3.5米的单棘龙；另一具则是身长8米的巴克龙。这两具复原的恐龙骨骼理所当然地成了恐龙展厅的镇馆之宝。
《远古人类家园》：以十堰出土的古人类化石、伴生动物化石及石制品为依托，向观众普及人类起源、进化和文明发展的知识。
    古人类展厅，按照猿、南猿、直立人、早期智人、晚期智人的雕像演示出人类进化的历程。世界各地出土的人类化石也分层摆列在雕像附近的玻璃陈列箱中。在宽阔的展厅中央展柜中，两枚十堰出土的国宝级化石——郧县人头骨1号、2号陈列其中。
十堰市“郧县人遗址”等5个有名的古人类遗址和同期所出的大量的伴生动物化石、石器等文物。另外还采用立体雕塑的表现形式，再现了原始社会人类劳作场景，集中体现十堰地区古人类遗址在学术中的科学价值和研究价值。
《仙山琼阁武当山》：介绍武当山的历史沿革、建筑文化，从独特的角度展示世界文化遗产——武当山古建筑群的文化内涵和文化特性。
其他有《十堰与水》、《东风之路》、《南水北调湖北库区出土文物展》。

    南水北调出土文物序厅：本展厅主要以近年来的文物保护工作成果为内容，以历史时间为序，分三个单元展示出土于十堰地区的部分精品文物，随着文物保护工作的深入，适时调整更换其中的内容。
十堰地处南水北调中线工程的源头地区，由于其地理位置的特殊性（地接陕，豫，川，渝等省市），自古以来就是南北交通和文化交流的重要区域，文化底蕴十分丰厚。随着2008年丹江口水库大坝加高工程的完成，库区的水位将从现在的157米提高到170米，淹没区涉及地区如图所示，共有五大区域，分别是十堰市辖区的丹江口市，武当山特区，郧县，郧西县，张湾区。涉及到的文物保护项目共有161处,其中地下文物保护项目137处,总勘探面积达到184.34万平方米,总发掘面积33.34万平方米；地面文物保护项目24处，总建筑面积1.73万平方米。到目前为止出土的文物总量达到了14000多件。