坐落在临沂市兰山区银雀山西南麓［市政府院内］，为省级重点文物保护单位。１９７２年４月在银雀山西汉一、二号墓发掘出土了以《孙子兵法》和《孙膑兵法》竹简为主要内容的先秦古籍，轰动国内外，是建国以来十大考古发现之一。
该馆１９８９年１０月落成开放。银雀山汉墓厅的中央是复原的一、二号西汉墓穴，随葬品复制后按原状摆放在棺椁内。椭圆状展厅四壁为放大的挖掘现场和出土竹简的照片。两座汉墓共出土竹简７５００余枚。一号墓竹简内容有《孙子兵法》十三篇、《孙膑兵法》十六篇和佚文五篇；二号墓竹简内容有《汉武帝元光元年历谱》。银雀山汉墓竹简的出土，对于我国军事史、文字学、古音训、古简册制度及古代历法的研究，均有重要价值。
竹简陈列厅一层分为《孙子兵法》展厅和《孙膑兵法》展厅。陈列以图文与实物相结合，向观众展示了出土的两部兵书竹简、孙子和孙膑的作战实践、春秋战国兵器、以及中外专家学者的最新研究成果。二层为文物陈列厅，展出一、二号汉墓出土的文物及１９７０年以来在金雀山和银雀山百余座汉墓出土的部分文物，其中的西汉帛画，是继湖南马王堆帛画之后的又一发现，是长江以北地区出土的唯一的西汉帛画。
博物馆位于临沂城东南部银雀山上，系遗址性专题博物馆，地下有规模较大的汉代墓群。该馆为古典宫廷式建筑，建筑面积两千四百平方米，是中国第一座汉墓竹简博物馆。
博物馆共有三个展厅：银雀山汉墓厅、竹简陈列厅、文物陈列厅。
银雀山汉墓厅厅中央是复原的一、二号西汉墓穴，其中有《孙子兵法》、《孙膑兵法》、《六韬》、《尉缭子》、《管子》、《守法守令第十三篇》等先秦古籍。
竹简陈列厅内分别摆放着经过技术处理的兵书竹简，其中《孙子兵法》竹简二百三十三枚，《孙膑兵法》竹简二百二十二枚。
文物陈列厅展出百余座墓葬中出土的部分文物精品，包括陶器，漆器，帛画等。其中金雀山九号墓出土的西汉帛画，是中国长江以北地区出土的唯一西汉帛画。
