大同博物館是中國的壹座綜合性地理博物館。位於大同市西南角，位於遼代古寺下的華嚴寺。成立於1958，開業於1959。原名大同文物陳列館，1963改為大同博物館。1989年，第二家大同博物館在西門外繁華地段展廳開業。整個博物館占地面積近5000平方米，展覽面積1268平方米。館藏文物13000余件，壹級品132件。大部分是當地出土的文物。
博物館舉辦了歷史文物展、北魏出土文物專題展、歷代綜合藝術展、石雕藝術展、遼代文物專題展、大同簡史展等展覽。大同城南門外北魏建築遺址出土的石雕方硯是壹件不可多得的石雕藝術，高腳鍍金銅杯是波斯薩珊王朝(今伊朗)的珍貴文物。北魏司馬金龍墓出土的石棺床、石柱和木漆畫，為研究中國古代書法、繪畫、雕刻和漆器工藝提供了寶貴的資料。大同城西五裏店出土的應慶廣寒宮瓷枕，是我國景德鎮窯少有的藝術瑰寶。
大同博物館在華嚴寺的院子裏。有4個展廳，1個旅遊服務部門，展覽面積238平方米，展出380多件歷史文物和動植物化石。其中有大同市新榮區高墩村發現的10米長的恐龍脊柱化石，大同市西青瓷窯發現的文化遺址模型。博物館還展出了春秋戰國時期的鼎、胡、戈、劍，以及大同東郊史家寨司馬金龍墓出土的450多件文物，其中壹些是極其珍貴和罕見的藝術品..