额济纳博物馆位于达来呼布镇居延南路，占地面积11000平方米，建筑面积9797.78平方米，展厅面积3535平方米。为地上一层，局部二层的结构，内设7个展厅，馆藏2000余件文物。是一座通过实物展示、场景模拟以及声光电等手段如实记录和展示额济纳地区自然环境、社会人文历史变迁为一体的多功能现代博物馆。2012年被评为国家2A级旅游景点，被国土资源局授予国土资源教育基地，被阿拉善盟科学技术协会、阿拉善盟教育体育局授予阿拉善盟青少年科普教育示范基地。
博物馆设有6个基本陈列厅和1个临时展厅
秘境奇观展厅，主要展示了额济纳旗11.46万平方公里神奇的地质地貌景观及物种，以增强人们热爱自然、保护自然的意识。
居延春秋展厅，主要展示了额济纳地区新石器——两汉——南北朝时期的历史，以让人们了解额济纳早在新石器时代就有人类生息繁衍，并是东西方石器文化的连接点的悠久历史。
黑水流澜展厅，主要展示了额济纳地区隋唐——西夏——元时期的政治、军事、经济及民族关系史，以让人们了解黑水城作为北方草原丝绸之路上的重要地区，从社会、经济、文化繁荣辉煌走向消亡的历史。
民族风情展厅，主要展示了1698年额济纳蒙古族土尔扈特人回归祖国的历史和民风民俗，以让人们了解英雄的土尔扈特部万里东归的先驱——额济纳旗土尔扈特的由来，从而增强热爱祖国和民族团结的理念。
大漠朝阳展厅，主要展示了额济纳人民在中国共产党的领导和影响下，反抗日本帝国主义侵略和国民党军阀的民族压迫，为争取民族解放，维护祖国统一的近代史，以让人们了解苏剑啸、周仁山、范长江等共产党人在额济纳旗秘密工作，炸毁日军弹药库，驱逐日本特务机关的历史。
双拥共建展厅，主要展示了额旗境内的东风航天城和空军第一试验训练基地发展史和额济纳旗各族人民为了支持祖国的国防和航天事业曾“三易旗府”以及取得全国“双拥模范县”的主要成果，以让人们了解额济纳人民为祖国国防事业顾全大局，“舍小家，顾大家”奉献家园的光荣历史。
临时展厅，主要配合全旗重点活动举办各类展览、举办个人收藏和社会发展展览。
博物馆经典馆藏
居延汉简：
额济纳博物馆现馆藏堪称“国宝”的居延汉简，是民族传统文化的优秀结晶，更是人类文明的精神的文化财富。居延汉简的发现，使学术界为之耳目一新，它对于汉代西北边郡历史的研究，具有重大的意义。不仅填补了历史空白，纠正了前人的错误，而且还丰富、补充了历史研究的内容，为研究我国书籍制度和档案历史提供了丰富的资料。
西夏文书：
额济纳博物馆馆藏一张西夏文书，长22.5、宽18 厘米。这件西夏文书,是1987年旗文物管理所工作人员配合中央电视台《望长城》摄制组对绿城遗址拍摄外景时，在额日古哈拉一座寺庙废墟中采获。此文书为一级文物。麻藤纸，折叠本书籍残页。以版心中缝为轴心，字对字折叠，版心书口居中，书页向左、右两边同时展开。黑线边栏板框，外侧左右为双边栏线，上下为单边栏线，板框边栏外留有天头、地脚，栏内界行白文，雕版印刷，横排7行，竖排17个字，西夏文字，内容不详。
“内府”白釉梅瓶:
额济纳博物馆馆藏一件元代“内府”梅瓶， 口径8、底径14.5、高38.5厘米，于额济纳旗额日古哈拉遗址出土。体型硕大，肩部有墨书“内府”二字，釉面肥厚温润并有冰裂纹，应为当时御窑厂专门为宫廷内府烧制的盛酒器，具有很强的观赏性。此瓶小口，圆唇，外侈，短颈，丰肩敛腹，圈足。胎体由上至下逐渐变厚，胎质细腻，外施白釉，釉面肥厚，釉色淡雅，胎色白中显露黄斑，圈足外沿火石红痕明显。肩部楷书“内府”二字，字体工整、圆润。梅瓶早年损坏，肩部至足底裂缝两侧有锔补痕迹。武士造像：
1985年，额旗文物管理所从牧民中征集而得，系元代文物，被鉴定为国家二级文物。该器物胎质细腻，壁薄，内以瓷土填实，外施影青釉。武士头戴盔帽，身着盔甲，颈系飘巾，双肩垂幔，双臂至胸前，腰间束带。但惋惜的是，双手和膝部以下均已残缺。武士现存体宽7.5厘米，厚3.6厘米，高15.3厘米。
至元通行宝钞：
1986年，额旗文物管理所从牧民中征集而得，系元代文物。麻藤纸，雕版印刷，上框为“至元通行口口”。边框为花草纹，内缘方框上部印有“口贯”二字，印以朱印，左右为八思巴文及“玄科字”，下部印有“尚书省奏准印造至元宝钞……”字样，加印朱印，背面左上有墨印、朱印各一方。
