博物馆藏有目前巴林左旗境内出土的新石器时代“红山文化”、“富河文化”遗存和辽代历史文物17000余件（套），一级文物57件，二级文物242件，三级文物拟263件。

博物馆主展厅以辽代文物为中心，内有大型永久性陈列“走近辽都——辽上京历史文物陈列”，共展出文物1000余件。主要陈列以辽上京及周边出土的文物，其主要有：全面介绍辽上京遗址，契丹族建立北方这座都城的发展史，包括建城、政治、军事、农业、制瓷、冶金、对外交流、服饰、壁画、墓志、葬具等。精美的辽代马具，古朴的铁犁，具有游牧民族生活气息的鸡冠壶等瓷器和辽代银币、契丹大字、小字碑刻；反映契丹葬俗的火葬器物及宗教生活的南塔石雕等。珍贵的的辽墓壁画、碑刻更加提升了展厅的色彩。这些距今千余年的文物，直观的再现了当时的社会。是了解契丹人起源、发展的学习殿堂。