大庆市博物馆1998年成立。2008年6月18日，新馆部分对外开放。2011年11月22日，正式对外全面开放。大庆市博物馆是集古自然环境、古动物和古人类于一体的综合性博物馆，是全国乃至世界上专业性收藏猛犸象、披毛犀动物群化石种属最全、数量最多、品质最好的博物馆之一，填补了国内东北第四纪哺乳动物化石系统收藏的空白。
大庆市博物馆风格古朴凝重、恢弘大气。基本陈列有《东北第四纪自然环境》《东北第四纪哺乳动物》《大庆地区古代人类文明》，精彩展示了大庆地区古自然环境变迁史、古动物生息演化史和古人类发展活动史。
大庆市博物馆不断提升管理和服务，全面发挥博物馆的收藏、研究、展示和教育功能，在丰富大众文化生活、提高市民文化素质、提升城市文化品位和精神文明建设中发挥着重要作用。近年来，先后荣获“国家一级博物馆”“全国博物馆十大陈列展览精品奖”“全国科普教育基地”“全国中小学生研学实践教育基地”“国家4A级旅游景区”“国家及服务业标准化试点单位”“全国青年文明号”等荣誉称号。