玉门市博物馆是以历史文物陈列展示研究为主的综合类博物馆，于1990年6月8日经玉门市政府批准成立，为正科级、财政全额拨款的公益-业单位，内设文物收藏研究室、陈列展览室、文物展厅、安防保卫室等机构。
该馆现有藏品1000多件，分为陶器、银器、铜器、石器、骨器、木器、瓷器、玉器、彩绘砖等十几类，尤以火烧沟文化类型文物为特色。1990年中国文物出版社出版的《中国彩陶图谱》一书收录的火烧沟陶罐图谱有98种样式。同时还有骟马文化类型文物、汉、魏晋、明清时期的文物。藏品主要来源于民间征集及历年来考古发掘和配合工程建设发掘的文物。这些文物构成了博物馆的馆藏基础。同时充分发挥玉门是中国近现代石油工业摇篮的资源特色，注重收集、陈列、展示、反映石油发展历程的各种工业文物。在此基础上，还展示了反映丝绸之路西部风情历史、玉门民俗等各种展览。
玉门市博物馆现有常设展厅和临时展厅各一个，面积各为900平方米，常设展厅为历史文物陈列展厅，分青铜文化、边塞文化、石油文化三大版块，同时还展出有古生物化石。自2009年免费开放以来，年接待群众3万多人（次），是展示玉门历史文化重要的一个窗口。
