敦煌市博物館成立於1979年,新館建成於2011年,建設用地1.6萬平方米,呈長方形,東西長129米,南北寬100米,地面二層,建築高度24米。建築方案由中國建築設計研究院建築大師崔愷主持設計,整個建築外形色調融長城、烽燧及古城堡式建築等文化符號於一體,美觀、莊重、大方。新館建築面積7500平方米。內設展廳、文物庫房、放映廳、休息廳等,以《華戎交會的都市》為展覽主題,共設6個展廳。博物館內設施齊全,功能完善,是弘揚敦煌文化、展示敦煌古代文明的重要視窗,也是敦煌學又一個重要的研究基地。
敦煌市博物館負責全市境內文物的徵集、宣傳、管理、調查、維修等工作,是一個融文物保護、研究、徵集、收藏、陳列展出於一體的綜合性博物館,擁有標準文物庫房和文物展廳,展出文物1000餘件,被列為2008年甘肅省首批免費開放的博物館。
2020年,敦煌博物館入選“第四批國家二級博物館名單”。