唐山博物馆由原唐山市展览馆南、北、西三馆合并，同时增扩两个新馆，形成了A、B、C、D、E五个单体馆。总建筑面积24000余平方米。其中三座旧馆建于1968年，具有鲜明的时代特色，同时还经历过1976年唐山大地震，是至今仍在使用的地震遗址。A馆《冀东三枝花》陈列，建筑面积3650平方米，功能以文物展示为主；B馆《古代唐山》陈列，建筑面积6629平方米，功能以文物展示，文物保管为主；C馆《馆藏艺术品》陈列，建筑面积3568平方米，功能以文物展示为主；D馆设有学术报告厅、专业图书资料室、对外开放的餐厅，建筑面积6327平方米；E馆为临时场馆，还专门设置了青少年实践厅。  

唐山博物馆现有藏品总数为17286件，其中一级文物7（件/套），二级文物28（件/套），三级文物359（件/套）。另有藏书5500册。

唐山博物馆立足馆藏，推出具有浓郁地方特色基本陈列体系，共3个常设陈列：《冀东三枝花》陈列；《古代唐山》陈列；《馆藏艺术品》陈列。

1. 《冀东三支花》陈列。陈列展示面积2600平方米，展出文物1500件（套）。唐山皮影、评剧和乐亭大鼓均发源于唐山，具有浓郁的唐山地域特色，在国内外影响广泛，被誉为“冀东三枝花”。2006年入选第一批国家级非物质文化遗产名录。「唐山驴皮影儿」展示馆藏清代及民国时期皮影雕刻人物，精美绝伦，不仅具有文物价值，同时还是不可多得的艺术品。；「评剧百年」以图片和实物结合的形式，回顾评剧从最初的莲花落发展成为全国知名剧种的百年历程；「乐亭大鼓」通过独特的茶楼形式给观者带来身历其境的感受。

2.《古代唐山》陈列。展览面积2200平方米，展出文物1600件(套)，全面展示了唐山从开始出现人类到因煤兴市数万年的发展历程，展现了“唐山人”在创造历史过程中所做出的巨大贡献。重要展品包括迁安爪村遗址出土的旧石器时代石器、骨器及动物化石，玉田孟家泉遗址出土的距今约1.7万年的人骨化石，大城山遗址出土的新石器时代的陶器、铜器、玉器等。其中，大城山出土的带孔红铜牌饰是我国发现距今最早的金属制品之一，属国家一级文物，在中国考古研究领域具有极高价值。1999年发掘的滦县东法宝村后迁义遗址，出土了商周时代的陶器、青铜器、金器等珍贵文物200余件，属首次对公众展出。