大同城墙遗址陈列馆位于西城墙南端（西城墙第十一号望楼），始建于1958年，属国家二级博物馆，占地1886平方米。

2018年5月，大同城墙遗址陈列馆开始筹建。

近日，大同市发出公告征集建设博物馆。公告称，“为满足全市人民日益增长的精神文化需要，我市将启动博物馆之城创建工作，力争用3年时间建成百座博物馆，形成类型齐全、多元多样的博物馆体系”。记者了解到，此次征集面向社会，各级各类博物馆、文博研究机构，各类发展博物馆事业的社会组织，热爱博物馆事业且拥有一定藏品的个人等，均可应征报名。政府将在土地、资金、场所等方面为项目建设运营提供政策扶持。

大同市博物馆始建于1958年，属国家二级博物馆，是一座综合性历史博物馆，现有馆藏文物7万余件，其中珍贵文物近3000件（套），尤其是北魏、辽金时期展品堪称经典。大同市博物馆下辖明堂遗址陈列馆、魁星文化博物馆、梁思成纪念馆、平城记忆馆4个分馆，各分馆也为人们留下了许多属于大同的城市记忆。

位于云冈石窟景区的云冈博物馆馆藏文物500余件，多为新中国成立后历次云冈石窟窟前、山顶考古发掘出土的文物，也有近年来征集到的流散文物以及从海外回归的文物。

大同煤矿“万人坑”遗址纪念馆以其真实性、深刻性成为日本军国主义侵略中国的铁证，是具有强大感染力的爱国主义教育资源。

平型关大捷纪念馆运用现代科技和艺术手段，真实形象地反映了八路军平型关大捷的历史，是展示这一经典战斗的专题展馆。

晋华宫国家矿山公园煤炭博物馆以“煤矿、地质、资源、人类、和谐”为展示主线，设有煤的形成、煤的开采、煤的利用、煤的文化和百年同煤5大展区。

张霭堂故居纪念馆以展览魏碑书法大师张霭堂先生生前书法、字画、家具及生活用品等为主；中国雕塑博物馆则是国内首家以雕塑专业为主题的艺术博物馆。这11座国有博物馆经常开展各类丰富多彩的活动，让民众和文物拉近了距离。

非国有博物馆的代表是广灵剪纸艺术博物馆，这是一家展示国内外各种流派、各式风格剪纸的专题博物馆，2013年被国家旅游局批准认定为AAA级旅游景区；大同市德聚老酒博物馆位于鼓楼东街，是一家收藏和展示老酒的酒类博物馆；广灵平舒民俗博物馆展示明、清以及民国的木器、银器和石器；大同古城地质博物馆展示大同地质地貌矿物标本，与大同地质年代相关的化石等；北朝艺术馆馆藏文物1328件，馆内有北朝时期的青铜、雕塑、绘画、碑铭和陶瓷等。

大同正在运营的博物馆主要集中在城市历史文化展示、工业品牌展示、红色历史展示、科教文化展示等方面，各馆定期或不定期推出各种展览和文化活动，让观众在不同层次、不同类型的展览中享受到前所未有的文化体验，充分发挥了博物馆文化交流窗口作用。