绵阳博物馆本身是一个文化景点，馆内有许多值得参观的展厅和文物，以下是相关介绍：
常设展厅
- 千载回望古绵州展厅：位于一楼，展示了绵阳的历史文化陈列。从神话开篇，到青铜器、铁器、瓷器的发展，藏品丰富，其中紫砂壶、万历青花缠枝莲纹碗等珍贵文物均在此展出。同时，这个展厅还展示了如李白等历史名人的相关内容。
- 富乐梦想展厅：位于二楼，是博物馆的镇馆之宝所在地。最为引人注目的是何家山二号墓摇钱树，通高2.08米，是现存摇钱树中最高大、保存最完整、工艺最复杂的一株。
- 国之大用展厅：同样位于二楼，主要展示绵阳汉马系列。铜马与牵马俑整齐排列，气势恢宏。
- 山间洞府展厅：主要介绍绵阳的崖墓文化。
- 神奇自然美丽家园展厅：介绍绵阳的自然生态陈列。
- 流淌的记忆展厅：展示绵阳的非物质文化遗产。
特色文物
- 东汉说唱俑：1986年绵阳市市中区河边乡（现高新区河边镇）白沙包崖墓出土。泥质红陶，模制。头扎巾帻，袒胸露腹，着裤赤脚。夸张的表情，诙谐的动作，惟妙惟肖地表现了汉代说唱艺人的生动形象，是一件富有浓厚的民间气息和川西地方特色的汉代陶塑杰作。
- 汉代人体经脉漆木俑：1995年绵阳市高新区永兴镇双包山2号西汉木椁墓出土。体表绘红色线条，其中正面八条，背面五条，头部纵线五条、横线一条。据研究，这些线条应是表现的人体十二经脉。这是我国迄今发现时代最早的人体医学模型之一。
临时展览
- 四川龙州土司精品文物展：设在市博物馆三楼临展厅。平武古称龙州，展览展现了从南宋末年至1956年民主改革的七百余年间，以薛、王两家族为主的客籍汉族土司世袭于此的历史，以及当地保留的一批极具历史和艺术价值的古代建筑、墓葬、壁画、石刻等珍贵文物，体现了我国古代在多民族聚居地区“齐教修政”“因俗而治”的治理思想和兼容并包、和衷共济的政治智慧。
- 武汉博物馆馆藏玉器精品展：在市博物馆一楼临展厅展出，展览展示了从湖北省武汉市专门引进的众多玉器精品，体现了中国玉文化的源远流长，玉的材质美、造型美、雕琢工艺美和内在蕴含之美。