南京博物院以“保護祖國文化遺產，弘揚民族優秀傳統文化，提高全民思想道德和文化素質”為己任。
60年代初期，以“江蘇歷史陳列”為基本陳列，該陳列以近3000件的考古學、民族學文物和歷史文獻為主要展品，展示江蘇地區的政治、經濟、文化發展歷史。後經修改、補充、提高，1989年更新為“長江下遊五千年文明展”，將展示地區擴大到長江下遊，包括蘇、皖、滬兩省壹市和浙、贛部分地區。同時增加 “江蘇考古陳列”、“我們的昨天——祖國的歷史、民族和文化展”兩個基本陳列。
1999年藝術陳列館落成並對外開放，陳列面積7000平方米，設立了珍寶、玉器、青銅、明清瓷器、書畫、陶藝、漆藝、織繡等11個專題陳列館，長年展陳館藏珍品5000余件，展陳精美，品位高雅。開放以來，深受社會各界的贊譽和歡迎，被國家文物局評為“99年度全國十大精品陳列”。
南京博物院每年還舉辦40個左右臨時陳列，包括院藏文物專題展、其他省市的文物精品展、當代藝術大師的作品展以及國外有影響的藝術品展等。 明清瓷器館
瓷器是新近評選的中國古代四大發明之壹，也是讓世界了解中國的最具代表性的古代貿易商品。南京博物院館藏瓷器豐富精美，絕大多數為明清時代的官窯傳世品，明清瓷器陳列館展出了近600件精選展品，展品年代從明朝洪武到清朝宣統，展品品種包括青花，五彩，釉裏紅等十余種精品，其中既有迄今發現最早的釉上紅彩殘盤，也有彌足珍貴受古玩界追捧的琺瑯彩小碗，陳列的時代主線明確，陳列的展品品種豐富，讓人覺得琳瑯滿目，流連忘返。
青銅器館
南京博物院青銅陳列館陳列的青銅器均為江南地區出土的青銅精品，它們有別於北方青銅器的雄渾凝重，顯示出了江南器物特有的小巧雋秀的特點。展品陳列年代從商代晚期到東漢，依照酒食器，樂器，軍樂器，盥洗器和陳列器五個部分展出。館中有壹件立鳥鑲嵌幾何紋銅壺，周身采用了錯銀裝飾，鑲滿了綠松石，壺的造型纖巧靈動，采用青銅器中少見的束腰造型，壺底以三只傳說中的大力神鳥作為底足，壺頂中央的展翅鴻雁寓意著誌向高遠，是戰國時代高級貴族才能享有的物品。這些精美的青銅精品如同壹面面鏡子向我們展示了中國青銅時代的禮樂文明。
陶藝館
陶器館展出了從新石器時代到明代的近100件陶器珍品。如豬形陶罐、陶豆等就是當時古人們的日常生活用品，館中的漢代陶傭生動活潑，生活氣息濃厚；唐代舞傭、動物傭、唐三彩充分的反映出了盛唐高度發達的經濟。中國古代陶藝既是壹部藝術史，又是壹部社會生活史，是我們認識古社會生動形象的風俗畫卷。
江南錦繡館
雲錦是南京的特產，因為美若雲霞而得名“雲錦”，它和蘇州的宋錦、四川的蜀錦並稱為中國三大名錦，居中國三大名錦之首。在南京雲錦申報人類非口頭物質文化遺產之際，南京博物院特從數百件院藏文物中精心挑選了壹百多件具有代表性的作品進行展覽，使人們能夠直接了解雲錦工藝其文化內涵。雲錦館中有壹臺大型的雲錦提花織機，現場為大家演示雲錦的制作過程。雲錦制作是中國唯壹不能被機器取代的織造工藝，兩人相互配合操作壹天僅能織出5-6厘米，所以有“寸錦寸金”的說法。 雲錦館二樓的繡房間有豐富多彩的蘇繡精品，觀眾還可以欣賞到繡娘壹針壹線的現場表演。
玉器館
中國玉器，漫漫八千年的歷史，在人類文明史河中扮演著重要角色。上古玉器，琮璧成套，斧鉞馳騁；中古玉器，變化中求統壹，推陳出新；近代玉器，發揚傳統，與世界文化融合。南京博物院的玉器陳列館以時代為線，展出了總***六百余件精美玉器，為觀眾了解豐富多采的玉文化提供了平臺。在這裏，觀眾可以欣賞到出土的古代玉飾，宮廷傳世的奢華用品等等。中國玉器以她獨特的魅力，吸引著世界人民的目光，更逐步成為人類***同的財富。
古代繪畫館
古代書畫館作為南京博物院的特展館，不定期的展出各個時期的特色書畫，包括清四僧書畫作品展，金陵八家繪畫展覽等等。中國古代繪畫始於五代，魏晉南北朝時期，成熟於唐宋，在宋元得到空前發展，到了明清，形成中國繪畫歷史上的高峰期，出現了吳門畫派這樣的大型書畫藝術流派，對後世的繪畫藝術影響深遠，展館中囊括了沈周、文徵明、唐寅、仇英、張宏等名家的作品。博物院的每期特展，都是精心挑選，悉心布置後對外開放的，讓書畫愛好者以最直接直觀的方式了解古代繪畫藝術，同時也為大眾藝術交流開辟了全新的途徑。
漆藝館
中國是世界上最早認識漆並使用漆的國家，古代人民所使用的是從漆樹上分泌出的天然漆，也叫做生漆。在距今7000多年的浙江余姚河姆渡文化遺址就已出土了最早的漆器。南京博物院漆器館展出了各個時期風格鮮明的漆器100余件。在展出的文物中，有紋飾精美的漢代七子文奩，光澤如新的南宋朱漆圓盒，別致的明代嵌螺鈿插屏等等。其中壹件作為禦用點心盒的清代雕漆山水人物紋盒氣勢恢宏，引人註目。雕漆就是在器胎上層層刷漆，每刷壹層就放入特制的庫窯中凝固，等刷到壹定厚度再開始雕刻。蓋面雕刻著百余間亭臺樓閣，回廊蜿蜒，百余人穿行其間，形成了壹幅熱鬧喧嘩的遊園圖。制作這樣壹件器物需要刷漆壹二百層，耗時兩三年。漆器館陳列的文物大致依照朝代分類，濃縮了千百年來中國漆器工藝的精華。充滿魅力的漆器不僅成為中國藝術史中的輝煌壹頁，同時也化作中國文化的重要精神內涵。
珍寶館
珍寶館是南京博物院藝術館的館中之冠，展品多為南博的壹級文物和國寶級文物。也是時代精神與社會進步的標誌。展品囊括了各個時期的文化精髓，既有良渚時期的玉杯玉琮，也有明代的鎦金喇嘛塔，清代的翡翠朝珠。其中壹件東漢年間的銅牛燈不僅設計精妙，而且獨具環保意識，在世界燈具史上壹直處於領先地位。直到十五世紀中葉，西方國家才發明出壹種鐵皮導煙燈照，比中國落後了整整1500年。集結了歷朝歷代精華的珍寶館，可以說是中國古代人文心智的結晶，它見證了中國文化的源遠流長，成為歷史長河中光彩奪目的印證。
民俗美術館
南京博物院的名俗藝術陳列館在全國來說具有先驅性，它按照民俗文物的用途基本分為民俗服飾，生活用品，生產工具，節令裝飾，娛樂用品，祭祀用品等幾個部分，集中展示了中國民間豐富多彩的民俗文化。從栩栩如生的無錫泥人，到巧手裁出的精美剪紙，等等等等，展館陳列古色古香，營造的氛圍極具民俗特色，給人耳目壹新的感受。
吳為山雕塑館
吳為山文化名人雕塑館是由諾貝爾物理學獎得主楊振寧博士提寫的館名。館內有形神兼備的四十尊雕像，是從吳為山先生十三年創作的二百余尊名人雕像中挑選出來的，主要以江蘇近現代和當代文化名人為主，包括梅蘭芳、徐悲鴻、匡亞明、林散之、吳健雄、楊振寧、費孝通等大師。吳為山的雕塑藝術已經成為中國當代文化的重要符號。
現代藝術館
現代藝術陳列館為南京博物院展覽館中的第壹臨時展區，並定期展出南博承辦的各現代藝術展覽和古代專題展覽，曾承辦的展覽有《黃磊生畫展》《江蘇國寶展》《金色江南——江蘇金器展》等，展覽主題多樣，展覽內容豐富，增加了南博展覽的可看性和觀眾參觀的可選擇性。
沁園
南博展廳壹樓長廊盡頭的沁園，汲取了蘇州園林“古、樸、秀、雅”的特點建造而成。蘇州園林享有“江南園林甲天下，蘇州園林甲江南”的美譽。園中鵝卵石鋪設的道路蜿蜒前伸，綠樹成蔭，回廊曲折，溪水潺潺，秀竹颯爽，假山嶙峋，壹口古井幽靜深邃。清代的磚雕刻畫的栩栩如生，描繪了：春秋史事，水滸傳奇，秦淮佳話等。在參觀之余，沁園也是您休憩的好去處。
虛擬博物館
虛擬博物館的出現，讓使用者藉由上網，就可以看到博物館內的各式精選藏品，同時加上與虛擬實境的結合，則讓虛擬博物館功能更加強大。中研院發展了壹個以影像為基礎（image-based）的高擬真虛擬環境展示技術，提供使用者在觀看虛擬場景時，有如照片般真實的視覺效果。以下會分環物影片的制作，環物影片與影像的整合，虛擬博物館延伸技術等三方面來簡介中研院在這裏的相關先進技術，並用實例呈現。