浙江省博物馆馆藏文物及标本十万余件，文物品类丰富，年代序列完整。其中，河姆渡文化遗物，良渚文化玉器，越文化遗存，越窑、龙泉窑青瓷，五代两宋佛教文物，汉代会稽镜，宋代湖州镜，南宋金银货币，历代书画和金石拓本，历代漆器等，都是极具地域特色及学术价值的珍贵历史文物。
“钱江潮——浙江现代革命历史陈列”展厅位于浙江省博物馆武林馆区地面二层，展示面积约1700平方米。陈列纵向以时间为序，分为“南湖红船与中共一大”、“大革命的洪流”、“土地革命的风暴”、“钱江两岸的抗日烽火”、“走向解放之路”五个部分，展示了中国共产党领导浙江人民经过浴血奋斗取得浙江解放的光辉历程。横向以浙江重大革命斗争活动为点，通过现代化的展示手法，包括运用根据历史资料制作的复原式景观和声光电配合的大型场景，形象生动地再现了重要的历史时刻和可歌可泣的革命事迹。陈列共展示珍贵历史图片550余张，藏品450余件组，其中国家一级文物17件组，还展示了创作的多件大型革命题材油画、雕塑作品，力求全面、生动地展现浙江波澜壮阔的革命历史。
“越地长歌——浙江历史文化陈列”展厅位于浙江省博物馆武林馆区地面一层，展示面积约2000平方米，分为“文明曙光”、“古越王国”、“三吴都会”、“东南翘楚”、“繁庶两浙”五个部分。陈列以浙江“精勤耕战”的文化品格为主导，在展示风格上讲求精致而大气，内敛而富有张力。共展出文物约2000件（组），结合场景复原、模型复制、图画创作、多媒体视听等多种现代手段，为人们展现了浙江大地在不同的历史阶段的独特魅力。奔流东去的钱塘江进入古越人称为“后海”的杭州湾，划过一个“之”形弯道，为这片土地留下一个名字：浙江。
“非凡的心声——世界非物质文化遗产中的中国古琴”展厅位于浙江省博物馆武林馆区地面三层，面积300余平方米，分为“古琴的历史”、“古琴的制作与演奏”、“馆藏古琴解读”三个单元。“古琴的历史”单元主要通过场景、水墨动画、图片等手段对古琴的起源、汉唐时期古琴的定型、宋元时期浙派的崛起至明清时期纷繁的琴派做客观系统的陈述。“古琴的制作与演奏”单元通过实物模型、视频短片和图片资料等手段介绍了古琴的结构、制作工序、琴音及手法等信息。
古琴是世界最古老的弹拨乐器之一，至今已有三千多年的历史，位列“琴、棋、书、画”四艺之首。2003年11月7日，中国古琴艺术正式列入世界第二批“人类口头和非物质遗产代表作”，成为全人类共同的文化财富。
“意匠生辉——浙江民间造型艺术” 展厅位于浙江省博物馆武林馆区地面三层，面积400余平方米。这是一个以非物质文化样式呈现的陈列，展示的浙江大地孕育出的最杰出的民间艺术品。它们来源于劳动与生活，根植于乡村与城镇，既是浙江人灵动心智和精巧技艺的物证，也反映出浙江人在人多地少环境中求生存、求发展的适应性与创造能力。
该陈列分为雕塑艺术、剪纸艺术、编织艺术、织染艺术四个单元，在四个单元的入口处安排了由典型图案和文字构成的识别系统，以进一步强化信息分类。每个单元分为若干独立的艺术项目：雕塑艺术有著名的“浙江三雕”（东阳木雕、乐清黄杨木雕、青田石雕）、黄岩翻簧竹雕、瓯塑；剪纸艺术有乐清细纹刻纸、浦江剪纸；编织艺术有东阳竹编、嵊州竹编；织染艺术包括萧山花边、浙南夹缬、桐乡蓝印花布。
“十里红妆”是一个介绍宁绍地区民间婚嫁习俗的陈列，分为“待嫁的女儿”、“迎亲的队伍”、“火红的新房”三个单元，面积约500平方米。
进入展厅，复原的小桥、邻水的建筑再现了烟雨迷离的宁绍水乡风貌。通过小桥，首先进入的是由花轿、杠箱、轿前担等构成的展区。核心是朱金木雕宁波花轿，此轿工艺精湛，犹如一座黄金宝龛。花轿采用朱漆铺底，金箔贴花，漆雕并重，以多种珍贵木材，采用圆雕、浮雕、透雕等手法，雕刻数百个人物和多个吉祥主题以及戏剧场景，周围饰有无数花鸟和各种精致的小宫灯、流苏和挂帷，由于制作耗费上万工时，故称“万工轿”。
展厅中部，设置了将近十米长通透的展柜，用微缩的人物模型再现绵延十里的嫁妆队伍。“红妆”的妩媚和“十里”的浩荡所形成的组合，营造出澎湃如涛、激情似火的盛大画面，以最直接的方式表达出人们热爱生活、追求幸福的夙愿。
“火红的新房”单元展示的是以朱金木雕千工床为核心的红妆家具，包括房前桌、红橱、春凳、红木箱、朱漆靠背椅等。展厅内陈列的各种红妆家具和用具种类丰富，多是采用天然生漆配以朱砂髹制而成，色彩鲜艳亮丽，经久不褪，并集雕刻、堆塑、绘画、贴金、泥金、罩漆等诸多工艺于一身。整个展厅光线柔和，各式红妆家具、女红用品等器物洋溢着和美的生活气息，而铺天盖地的红色渲染了喜庆的气氛。
“山水之间——黄公望《富春山居图》与馆藏明清山水画”展厅位于浙江省博物馆武林馆区地面三层，面积近600平方米，分为“黄公望”、“《富春山居图》的故事”、“《富春山居图》分析与解读”、“历代临仿《富春山居图》”、“元以后的明清文人山水画”五个单元。展览以馆藏的《富春山居图》（《剩山图》）卷为契入点，介绍了黄公望的人生和绘画创作，尤其是他的巨作《富春山居图》。同时运用多媒体视听手段向参观者介绍《富春山居图》离奇曲折的传承收藏历程。
“文博大讲堂”旨在免费向人民群众普及文物收藏、保护知识。讲座内容主要分为历史文物，古今名人书画鉴赏，以及浙江古陶瓷、民俗工艺研究这三块。活动时间基本定于一个月举行一次，也可配合特殊节日组织活动，主要安排在双休日。活动地点主要安排在浙江省博物馆报告厅，也可根据活动需要可以走进社区、走进学校等，采用较为灵活的方式。
2018年国庆长假前，百度联合全国10家知名博物馆共同开启“博物馆奇遇季”，除了在这些博物馆展开丰富的落地活动吸引游客以外，百度“AI博物馆计划”也将陆续在这些博物馆正式落地，为用户提供文物拍照识别、语音智能导览等提升游览体验的服务。浙江省博物馆参加此次活动 ，在逛博物馆的时候如果遇到看不懂的，也可以直接掏出手机打开百度App，直接拍照识别“百度一下”了。
1929年11月（民国十八年）筹备浙江省西湖博物馆，1929年12月（民国十八年）接收浙江大学移交陈列品；
1930年2月（民国十九年）更名浙江省立西湖博物馆；
1933年6月（民国二十二年）《西湖博物馆馆刊》第1号出版；
1936年8月（民国二十五年）本馆附设的小动物园迁址；1946年5月1日（民国三十五年）开始实行收售门票；
1949年5月中国人民解放军第七兵团接管浙江省立西湖博物馆；1951年6月工业馆旧址拨交博物馆使用；
1953年6月成立图书馆博物馆党支部，同年8月更名浙江博物馆；
1954年3月成立“浙江省革命文物征集委员会”；
1962年9月29日浙江省文管会与浙江省博物馆合署办公；
1976年3月《浙江省十年考古新成就展览》对外开放；
1979年12月成立浙江省文物考古所；
1988年3月黄宾虹纪念室竣工；
1992年成立《浙江省博物馆志》编辑委员会；
1993年，浙江省博物馆改扩建工程竣工，1993年6月，文澜阁维修工程开始勘察和测绘；
2002年12月，吕霞光艺术馆揭幕；
2004年4月—9月古荡文保基地旧大楼装修改造，2004年11月沙孟海旧居开幕；
2007年1月31日 召开武林馆区内容设计专家评审会；
2008年2月，浙江省博物馆被中国国家文物局授予“国家一级博物馆”；
2009年西湖文化广场、武林馆区开工建成竣工。
