該館原址為清高宗乾隆皇帝1757年南巡時的行宮舊址。1996年徐州市人民政府決定在原址辟地擴建博物館，1999年5月即竣工開放。
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徐州博物館是壹座現代化的地方綜合性博物館，承擔著本地區的考古發掘、文物收藏、陳列宣傳、科學研究等任務。館區環境優美，文物收藏宏富，設施設備先進。隨著新館的建成和開放，徐州博物館將以嶄新的面貌迎接海內外嘉賓，並將在新的世紀裏為發展徐州的經濟和文化事業發揮更加重要的作用。館內環境幽靜，綠草如茵，也是遊人休閑的好去處 。 徐州博物館，由陳列樓、乾隆行宮、土山漢墓三大展區組成。 陳列樓有八個展廳，陳列內容有《古彭之寶－－徐州文物精華》、《俑偶華彩》、《鄧永清收藏書畫》、《清式家具》等，陳列各類文物精品近千件。
樓內還有展廳、學術報告廳、內外賓接待室、旅遊紀念品中心等；乾隆行宮及碑園陳列漢至唐代墓誌、石幢和唐宋時期書法名家的法貼刻石近百方，是壹處典雅秀美的文物園林。土山漢墓曾出土銀縷玉衣、鎏金獸形硯等珍貴文物，為東漢時期分封在徐州的某代彭城王夫婦的陵墓，也是徐州市區發現的唯壹東漢諸侯王墓；徐州博物館是壹座綜合性博物館，承擔著本地區的考古發掘、文物收藏、陳列宣傳、科學研究等任務。 徐州博物館陳列樓內為主展區，其常設陳列有“古彭之寶”；“俑偶畢彩”；“清式家具”；“鄧永清捐贈明清書畫”等。
其中，“古彭之寶”是徐州博物館的基本陳列，由徐淮初曦、漢室遺珍和史河流韻三個單元五個展廳組成，展出各類文
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物近千件。重點展出近年徐州考古發掘的新成果，即眾多楚王(彭城王)的金銀，銅鐵，玉石器及楚王的浴間，廁所等。極為珍貴的有多套楚王，列侯使用的腰帶金扣，楚王的成套銀質和鎏金浴具等。
“天工漢玉”展出館有：玉棺、金縷玉衣、玉面罩、玉枕等葬玉。玉卮、玉高足杯、玉耳杯等成套玉酒具;S形龍、連體龍、蟠龍、飛龍等各種造型的龍形玉佩。玉戈、玉鉞等玉兵器;銅絲玉豹、玉熊等精美玉雕動物;各類玉具劍飾;各種形制的玉璧、璜、瑗等玉禮器。這是我國目前唯壹的出土漢玉常設展覽。 《漢室遺珍》、《史河流韻》三個單元五個展廳組成。其中《徐淮初曦》陳列徐淮大地出土的自新石器時代至秦代的陶器、石器、玉器、骨器、和銅器120余件。其中有邳州大墩子遺址出土聞名遐爾的彩繪陶器、反映南北文化交匯的新沂花廳遺址出土的良渚文化封格玉器和大汶口文化陶器、邳州戴莊九女墩戰國墓出土的青銅器等，在現了徐州先民生產生活的場景。徐州是漢高祖劉邦的故鄉，兩漢時期有著特殊的政治、經濟地位。諸侯王、列侯及皇親貴戚鑿山為藏的巨大洞室墓、石室墓雖屢遭盜掘，仍出土了大量珍貴文物，揭示了兩漢文化的豐厚內涵。 《漢室遺珍》包括三個展廳，分別陳列銅、金銀器，玉器和陶石器。第壹展廳陳列銅、金銀器等文物珍品西漢腰帶金扣、龜鈕銀印、鎏金獸形硯、銅牛燈、銅鼎等150余件。“天宮漢
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玉”是《漢室遺珍》第二展廳，展出徐州出土的玉器珍品西漢金、銀縷玉衣，玉棺、玉卮、蟠龍玉佩等130余件。漢玉 以其巧奪天工、精美絕倫飲譽於世。漢代楚國制玉業十分發達，徐州出土的漢玉代表了中國漢代玉器制作的最高水平，被評為95年全國十大考古發現之首的徐州獅子山楚王陵出土的玉棺用2000余塊玉片鑲嵌而成，而與此相似的滿城漢墓玉棺僅有200余塊玉片鑲嵌，獅子山玉棺為全國僅有的兩具玉棺中最為精美的，與其壹起出土金縷玉衣由4000多片新疆和田白玉用金絲穿綴而成，堪稱稀世珍品。《漢室遺珍》第三展廳展出古代陶器、石器文物近百件。原始青瓷、釉陶、漆陶、大型實用陶器、各種鐵器和石制建築構件展示了粗獷豪放、恢宏博大的楚漢雄風。漢墓的復原陳列，使觀者有身臨其境之感。《古彭之寶－－徐州文物精華》第三部分是《史河流韻》，展出魏晉南北朝至青代的瓷器、銅器、金銀器等140余件。反映出在這1900多年的歷史長河中，徐州戰亂、水患頻仍，經歷了衰落至中興的曲折歷程。
《俑偶華彩》展出了漢至宋代的各類陶俑藝術精品210余件，有西漢樂舞俑、彩繪儀衛俑、北朝彩繪女立俑等。陶俑是中國古代造形藝術中十分重要的內容，徐州出土的陶俑，內容豐富形式多樣，局有獨特的地域性。西漢北洞山楚王墓出土的彩繪儀衛俑是中國出土彩俑的佳作，曾參加國家文物局主辦、故宮博物院承辦的“全國出土文物精華展”，得到很高評價。
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北朝俑是徐州地區出土陶俑的又壹傑作其樣式和色彩都是同時期出土陶俑中最精者。漢俑樸拙凝重，北朝俑清秀端莊，隋唐俑豐滿雍容，體現了不同時代人們的藝術風尚和審美觀念，呈現出不同民族的不同風格，在雕塑史上占有重要地位。眾多的漢代至宋代的陶俑為研究當時的官制、服飾、雕塑藝術等提供了實物資料及心理和視覺的享受。 《鄧永清收藏書畫展》和《清式家具》所展出文物均為精品，具有鮮明的藝術和時代特征。
此外，該館藝展廳還不定期舉辦考古新發現展覽，專題文物和藝術品展覽。
壹件距今兩千壹百余年的西漢金縷玉衣在徐州博物館被修復。這件金縷玉衣於1995年在徐州獅子山西漢楚王劉戊陵墓中被發現，由4000多片上好的和田玉制成。國家文物局說，這件金縷玉衣是中國目前發現的最好的壹件。
2001年3月，徐州博物館考古人員根據玉衣史料、研究資料和過去修復漢代玉衣的經驗，開始對這件金縷玉衣進行修復。經過10個多月的研究和細心拼接，考古人員已初步完成玉衣頭部、上衣、下衣、手腳等部分玉片的分類和定位工作。復原玉 衣長度確定為1.75米。
參觀了徐州博物館，我為我是個徐州人而感到自豪，由衷地感到我們的祖先是多麽的偉大！