三亚市博物馆（Sanya Museum），位于中国海南省三亚市天涯区三亚河西路3号文体大楼三楼，是综合性博物馆。

1989年6月30日，三亚市博物馆成立。尚无固定馆舍和陈列馆，仅有办公室设立在文体大楼三楼（馆舍建设中）。

2021年11月13日，三亚市博物馆项目启动开工仪式。

截至2021年3月，三亚市博物馆有馆藏文物及标本559件（套）；其中一级11件（套）、二级16件（套）、三级30件（套）；以古人类化石和黎族文物最具特色。距今一万余年的落笔洞遗址人牙化石和黎族福禄寿龙被为镇馆之宝。

三亚市博物馆参与落笔洞遗址考古发掘；开展三亚市第二次、第三次全国不可移动文物普查工作；开展三亚市第一次全国可移动文物普查工作；参加了海南西线（三亚段）高铁沿途考古踏查、海南东南部沿海（三亚段）考古发掘。参与编辑制订了崖城文物保护总体规划并申报历史文化名镇工作、全国重点文物保护单位落笔洞遗址保护规划、藤桥墓群保护规划、崖城学宫保护规划；编写了三亚市文物保护单位、海南省文物保护单位和全国重点文物单位评审报送的材料；主持广济桥抢险加固及维修工程、配合参与了崖城学宫自1990年以来所有抢险加固、落架维修的工程项目；编辑了《三亚文物》、《崖州古迹》、《崖城学宫》、《三亚市文物保护单位概览》、《馆藏文物精品图册》及《三亚市不可移动分布图》等文物宣传折页手册。1990年至2019年6月，受市文体局委托，兼顾管理崖城学宫（孔庙）。2006年12月，在市领导工作指示下，在崖城学宫举办了相关历史文化人物生平的陈列，主要包括孔子生平事迹展；冼夫人、黄道婆、鉴真和尚、钟芳及崖州历史人物生平展；利用馆藏文物（碑碣匾铭额）等举办崖州碑廊文物展。

三亚市博物馆获2013年、2012年度三亚市文体工作先进单位。

三亚市博物馆位于三亚市天涯区三亚河西路3号文体大楼三楼。