上世紀60年代初，以“江蘇歷史展”為基本陳列，以近3000件考古、民族學文物和歷史文獻為主要展品，展示江蘇的政治、經濟、文化發展史。經過修改、補充、完善，1989更新為“長江下遊五千年文明展”，將展覽區域擴大至長江下遊，包括江蘇、安徽、上海三省及浙江、江西部分地區。同時增加“江蘇考古展”和“我們的昨天——祖國歷史民族文化展”兩個基礎展。
1999藝術展覽館建成對外開放，展覽面積7000平方米。設有11珍品、玉器、青銅器、明清瓷器、書畫、陶器、漆藝、刺繡等專題展廳，多年展出珍品5000余件，陳列精美，品味高雅。自開放以來，受到了社會各界的好評和歡迎，被國家文物局評為“1999年中國十大優秀展覽”。
南京博物院每年還舉辦40場左右的臨時展覽，包括本館收藏的文物特展、外省市文物精品展、當代藝術家作品展和國外有影響的藝術展等。明清瓷器博物館
瓷器是新入選的中國古代四大發明之壹，也是讓世界了解中國最具代表性的古代貿易商品。南京博物院藏瓷器豐富精美，多為明清官窯傳世。明清瓷器展廳展出了近600件精選展品，從明代洪武到清代宣彤。展品包括青花、五彩、釉下紅等十余種精品，其中不僅有迄今發現的最早的釉上紅殘盤，還有古玩界追捧的珍貴搪瓷碗。展覽主線清晰，展示的展品種類豐富，讓人倍感舒適。
青銅博物館
南京博物院青銅器展廳陳列的青銅器，都是江南出土的精品青銅器。它們不同於北方，表現出江南特有的小而美的器物特征。展品從商代晚期到東漢時期，分五部分展出:酒食器具、樂器、軍樂器、廁所和陳列。在博物館裏，有壹個鑲嵌著豎鳥幾何圖案的青銅壺。通體飾以錯銀，覆以綠松石。壺形纖細靈動，采用青銅器中少見的束腰造型。鍋底由三只傳說中的猛禽組成，鍋頂中央蔓延的鴻雁象征著遠大誌向，是戰國時期只有高級貴族才能享用的物品。這些精美的青銅制品像壹面鏡子向我們展示了中國青銅時代的禮樂文明。
陶藝館
陶器博物館展出了近100件從新石器時代到明代的陶器珍品。比如，豬形陶罐、陶豆是當時古人的日常用品，館內漢代陶女活潑好動，生活氣息濃厚；唐代的舞女、獸女、三彩充分反映了盛唐時期高度發達的經濟。中國古代陶瓷藝術不僅是壹部藝術史，更是壹部社會生活史，是我們認識古代社會生動形象的壹幅風俗畫卷。
江南錦繡館
雲錦是南京的特產，因雲美而得名“雲錦”。它與蘇州的宋錦、四川的蜀錦並稱為中國三大名錦，位列中國三大名錦之首。在南京雲錦申報人類非物質文化遺產之際，南京博物館從館內數百件文物中精心挑選了100余件代表性作品進行展示，讓人們直接了解雲錦工藝的文化內涵。雲錦館內有大型織錦提花織機，現場演示雲錦的制作工藝。雲錦制作是中國唯壹不能被機器替代的編織工藝。兩個人互相配合壹天只能織5-6厘米，所以有“寸錦為寸金”的說法。雲錦閣二樓刺繡室有豐富多彩的蘇繡產品，觀眾還可以欣賞到繡娘的現場表演。
玉石博物館
中國玉有著8000年的悠久歷史，在人類文明史上占有重要地位。古代玉器，成套玉器，斧子馳騁；中古玉，求同存異，推陳出新；現代玉器，發揚傳統，與世界文化融合。南京博物館玉器展廳以時代為線，展出600余件精美玉器，為觀眾了解豐富多彩的玉器文化提供了平臺。在這裏，觀眾可以欣賞出土的古代玉器，宮廷流傳下來的奢華物品等等。中國玉以其獨特的魅力吸引著全世界人們的目光，並逐漸成為人類的財富。
古畫畫廊
古代書畫館作為南京博物院的專門展廳，不定期展示不同時期的特色書畫，包括清代四僧書畫展、金陵八大畫展等。中國古代繪畫始於五代，成熟於唐宋，宋元時期獲得空前發展，明清時期達到中國繪畫史上的頂峰。出現了像吳派這樣的書畫大流派，對後世的繪畫藝術產生了深遠的影響。展廳展出了沈洲、文徵明、唐寅、仇英和張虹等著名藝術家的作品。博物館的每壹個特展都是在對外開放前精心挑選和安排的，讓書畫愛好者以最直接、最直觀的方式了解古代繪畫藝術，同時也為公眾藝術交流開辟了新的途徑。
漆藝畫廊
中國是世界上最早知道和使用漆器的國家。古代人用的是漆樹分泌的天然漆，也叫生漆。最早的漆器出土於浙江余姚河姆渡文化遺址，距今已有7000多年。南京博物院漆器館展出了100多件不同時期風格各異的漆器。在展出的文物中，有精美的漢代七連、光澤如新的南宋圓形漆器盒、獨具特色的明代螺鈿鑲嵌屏風等。其中壹個作為禦膳點心盒的是清代雕花山水人物盒，氣勢恢宏，引人註目。漆雕就是把輪胎壹層壹層的塗上去，每壹層都放入專門的儲存窯中固化，刷到壹定厚度後再開始雕刻。封面上刻有100多個亭臺樓閣，回廊蜿蜒，百余人穿行其中，形成壹幅熱鬧喧鬧的園林圖。畫壹兩百層就能做出這樣的物件，需要兩三年的時間。漆器博物館裏陳列的文物大致按照朝代分類，濃縮了中國幾千年漆器工藝的精華。迷人的漆器不僅成為中國藝術史上輝煌的壹頁，也成為中國文化重要的精神內涵。
珍寶館
珍寶館是南京美術館中最高的博物館，大部分展品都是南博壹級文物和國寶。也是時代精神和社會進步的標誌。展品囊括了各個時期的文化精髓，有良渚時期的玉杯玉琮，明代的鍍金喇嘛塔，清代的玉珠。東漢銅牛燈之壹，不僅設計精巧，而且具有獨特的環保意識，在世界燈具史上壹直處於領先地位。直到15世紀中葉，西方國家才發明了壹種鐵導煙燈，比中國晚了1500年。聚寶堂，集歷代之精華，可以說是中國古代人文胸懷的結晶。它見證了中國文化的悠久歷史，成為歷史長河中耀眼的證明。
民間藝術博物館
南京博物院著名的大眾藝術展覽館在全國是首創的。根據民俗文物的用途，基本分為民間服飾、生活用品、生產工具、季節性裝飾品、娛樂用品、祭祀用品等部分，展現了我國豐富多彩的民俗文化。從栩栩如生的無錫泥人到巧手剪紙等等，展廳陳列古色古香，營造出壹種具有民間特色的氛圍，給人耳目壹新的感覺。
吳為山雕塑博物館
吳為山文化名人雕塑館是由諾貝爾物理學獎獲得者楊振寧博士命名的。館內的40尊雕像，既是有形的，也是精神的，是從吳為山先生十三年創作的200多尊名人雕像中精選出來的，主要是江蘇現當代文化名人，包括梅蘭芳、徐悲鴻、匡亞明、林散之、吳健雄、楊振寧、費孝通等大師。吳為山的雕塑藝術已經成為中國當代文化的重要標誌。
現代藝術畫廊
現代藝術展廳是南京博物院第壹個臨時展區，定期展出南博承辦的各類現代藝術展覽和古代特展。參加過的展覽有黃作品展、江蘇國寶展、金色江南-江蘇黃金展等。展覽主題多樣，內容豐富，增加了南博會的知名度和參觀者的選擇性。
沁園
南博展館壹樓走廊盡頭的沁園，是吸取蘇州園林“古、簡、美、雅”的特點而建。蘇州園林享有“江南園林天下第壹，蘇州園林江南第壹”的美譽。園內鵝卵石鋪成的道路蜿蜒向前，綠樹成蔭，回廊蜿蜒，溪水潺潺，美竹清涼，假山嶙峋，壹口古井幽深。清代磚雕栩栩如生，描繪:春秋時期的歷史，水滸傳，秦淮故事等。除了參觀，沁園也是妳休息的好地方。
虛擬博物館
虛擬博物館的出現讓用戶通過上網就可以看到博物館裏各種精選的藏品，同時與虛擬現實的結合讓虛擬博物館更加強大。中央研究院開發了基於圖像的高保真虛擬環境顯示技術，為用戶提供了觀看虛擬場景時照片般逼真的視覺效果。以下將從環境電影的制作、環境電影與影像的整合、虛擬博物館的延伸技術三個方面介紹中研院的相關先進技術，並以實例呈現。