博物馆位于广汉城西11公里处的三星村，是我国一座现代化专题性的遗址博物馆。
博物馆主馆面积7000平方米，馆体外形追求与地貌、史迹及文物造型艺术相结合的神韵。展馆以《古城古国古蜀文化陈列》为主要内容，共分五个单元，全面展示三星堆遗址及遗址内发掘出土的上千件珍贵文物；值得一提的是，第二单元——众神之国?神秘的原始宗教彻底打破以往橱窗式的单一的陈列方法，采用全景式的陈列方式，通过四组场景的组合，以虚实结合的方法形成了摹拟的实景场面，整条展现层层递进，由静至动、一气呵成，再现了三星堆古蜀国的轮廓。
另外，在三星堆博物馆外还建有仿古祭祀台、大型表演场、青铜立人坪、儿童乐园及功能齐全的餐饮设施等。
