滕州市博物馆是集历史、艺术、人文为一体的综合性、多功能、现代化地方博物馆。1956年，滕县文化馆建立文物陈列室，1958年成立滕县博物馆，设“自然之部”、“历史之部”和“社建之部”3个陈列室，并有石刻碑廊一处，收藏文物500余件。

1986年迁入西门里大街新修缮的王家祠堂，设陶瓷馆、书画馆、青铜馆、古钱币馆、铜镜馆及北辛文化馆，共6个陈列室。

1995年迁至滕州市学院路82号，占地面积7326平方米，建筑面积5754平方米，展厅面积1200平方米，库房面积800平方米，是一座古色古香的仿古式高层建筑。陈列展览由6个展区组成，分为史前文化厅、玉器厅、商周文化厅、兵器厅、钱币厅和字画厅，涵盖了从距今7300年前的北辛文化到各个历史时期的珍贵文物。

滕州博物馆新馆位于龙泉广场东北侧，荆河西岸，为龙泉广场文化建筑群“一塔六馆”的重要组成部分。滕州市博物馆新馆建筑面积20487平方米，为汉唐风格，地下一层、地上五层，框架式结构，设置5个常规展厅和4个临时展厅，展陈开放区域8000余平方米。新馆陈列以滕州的发展为主线，由“文明曙光”、“三国五邑”、“泱泱汉风”、“滕韵绵长”、“峥嵘岁月”五个部分组成，介绍了从新石器时代早期的北辛文化到解放战争时期，绵亘上万年的地域发展历史，集中展示了滕州各个历史时期的发展，真实再现了滕州地区历史化的进程。充分利用馆藏文物特点，开设了各具特色的专题展厅，“赫赫青铜”、“镜鉴古今”、“陶风瓷韵”、“玉蕴华章”，让悠久的历史与盛世的风华交相辉映，全面展示滕州深厚的历史文化底蕴。

    博物馆新馆已于2020年初建成并全面对外开放，作为滕州的标志性建筑和对外开放的窗口，对弘扬滕州历史文化，打造历史文化品牌，彰显古滕文化魅力，促进滕州经济和社会各项事业又好又快发展，将起到巨大的推动作用。

滕州市博物馆现有藏品52038件/套，实际包含藏品数量为82072件，时代涵盖了从新石器时代到夏商周各个历史时期。其中国家一级文物56件，二级文物74件，三级文物33件。形成以北辛文化、商周青铜器、玉器为特色的馆藏精品，尤其以数量众多、纹饰精美、铭文丰富的商周青铜器享誉全国，青铜器收藏量居全国县级前列，省内首位。2015年2月，成功入选山东省“十佳博物馆”。2015年3月，三件文物入选“齐鲁瑰宝”。