和田地区博物馆始建于1995年，馆藏文物9066件，总建筑面积为3400平方米，其中大展厅二个，小展厅六个，地下文物库房1个，学术研究交流中心一个。
博物馆于2005年10月29日下午在新疆塔克拉玛干沙漠南缘的和田市举行开馆典礼，正式向国内外游客开放。2006年8月25日二楼和田民俗陈列开馆，得到了广大国内外人士的关注，也是宣传和田、对广大游客进行爱国主义教育的基地和对外开放的重要文化窗口。
据馆长买提克日木·司马义介绍：和田博物馆现贮存各类文物、展品9499件，书籍600余本。其中国家级文物一件，国家珍贵文物545余件，这些珍贵文物大都是新中国成立以来考古工作者在和田地区发掘获得的，少部分由当地民间人士捐赠。因此可以说和田博物馆是个综合性的博物馆。
和田地区古代为皮山、于阗、渠勒、精绝、戍卢诸国地，是塔克拉玛干沙漠南缘最大的绿洲。"和田博物馆的馆藏文物，真实地再现了历史上和田地区灿烂辉煌的手工纺织技术、陶塑艺术、绘画艺术、以及作为佛教圣地所蕴藏的佛教文化"，新疆维吾尔自治区文物局副局长艾尔肯·米吉提说。
大约在距今3000年左右，塔克拉玛干沙漠南缘的于阗建立了国家，在西汉时期（距今约2000年）尉迟家族称王，统领于阗。公元前60年，归西域都护府统辖，正式列入中国版图。7世纪中叶，唐朝政府在天山以南设安西大都护府，675年在于阗设置毗沙都督府，下置十州。元为蒙古宗王分封地，1279－1289年，元政府在此设宣慰使元帅府。清乾隆24年（1759年）设和阗办事大臣。1884年，新疆建省，置和阗直隶州，辖于阗、洛浦两县；新中国成立后，设和田地区，辖和田市以及和田、墨玉、皮山、洛浦、策勒、于田、民丰七县。
大约在公元前，佛教传入于阗，因国王尉迟家族虔诚信仰并极力弘扬，在于阗境内大力修建佛院、庄銮佛像，彩绘壁画，佛教在于阗取得至高无上的地位，于阗成为佛教的圣地。同时，大批的大乘经籍从于阗弘布到中原，成为中原大乘佛教的策源地。
隋唐时期分别在洛阳和长安从事绘画创作的“大小尉迟”更将于阗佛教绘画技艺带到中原，“于阗画派”吸收了印度、中亚的运染法，融汇中原绘画的线条，又加入于阗本地的成分，形成独辟蹊径的绘画风格，深远地影响到我国佛教艺术的发展。
和田之地，是新疆古代文明的发祥地之一，是古代“玉石之路”、“丝绸之路”的重镇，中外经济文化的荟萃之地。随着岁月的流逝，遗址渐被流沙埋没。在19世纪末至20世纪初三十年代，自瑞典人斯文·赫定始、英国人斯坦因、日本人桔瑞超、德国人特林克勒、椿克尔等来自外国的“探险家”、“考古家”先后蜂拥而至，寻觅文化遗存，盗掘文物，致使和田境内几乎所有的古遗址都受到破坏，大批的精美文物流散海外，如英国伦敦博物馆、新德里印度国立博物馆、德国不来梅博物馆等，这成为新中国成立前和田考古文物工作的“伤心史”。
经过田野调查，和田地区有各类文物遗迹点约156余处，出土各类文物1万多件，著名的遗址如皮山县“桑株岩画”、洛浦县“山普拉古墓葬群”、“热瓦克大塔”、墨玉县“麻扎塔格遗址”、民丰县“尼雅遗址”、于田县“喀拉墩佛寺”、“原沙古城遗址”、策勒县“丹丹乌里克遗址”等。新落成的和田博物馆珍藏了这些遗址出土的部分文物，为研究中国西域文明史提供了珍贵的实物资料。
2020年11月27日，和田地区和田市和田博物馆确定为国家4A级旅游景区。
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