肇源博物馆建成于1999年7月18日，现于肇源县文物管理所馆所合一，合署办公。馆所现有在册职工10人，馆区建筑面积1440平方米,共设古动物化石、历史文物陈列、革命英烈、建国五十年、前进中的肇源、“98”抗洪等到六个展厅。现有自然、历史、艺术等藏品897件，其中玉器、青铜器、瓷器、陶器等文物精品41件，古动物化石标本“王氏水牛”完整率为国内仅见。
基本陈列——《肇源历史文物陈列》展厅面积240平方米，主体陈列以时间顺序和重要历史事件为主线，充分利用白金宝遗址、小拉哈遗址、望海屯古城、大青山古战场、衍福寺双塔等国家、省、市级文物保护单位考古发掘实物资料，全面展示肇源从古至今的历史发展进程，重点突出北方松嫩流域史前文明和青铜时代古橐离、古夫余族政治经济文化面貌的考证研究。同时对辖区辽金时期古城址、春捺钵行宫渔猎活动、出河店战役，明清古驿路，站人文化等单元予以丰富的实物、图片展示和文字介绍。此展展出文物藏品500余件。
专题陈列——《肇源古动物化石》、《肇源大地革命英烈》、《肇源民俗》、《“98”抗洪》、《前进中的肇源》五个展区。《肇源古动物化石》陈列，展厅面积180平方米，以辖区出土的镇馆之宝“肇源王氏水牛”骨架化石，松花江猛犸象、披毛犀等骨架化石为实物资料，结合背景彩绘和图片说明，展示了第四纪更新世晚期（距今1.5—2万年），肇源松嫩两江古河床远古动物的生存状态，对古气象、地理、生物之间的关系进行探讨。展品100余件。《肇源大地革命英烈》陈列，展厅面积60平方米，主要通过档案图片、烈士英名录和部分烈士生前所用实物等予以专题展示。该展以“东北抗联十二支队”、“十三省”以及解放战争和抗美援朝中牺牲烈士为主体，串联出重要战役、事件和重点人物，反映了肇源革命老区优良的革命传统和革命烈士英勇顽强、不畏牺牲的斗争精神。展品120余件。《肇源民俗》陈列，展厅面积80平方米，重点展示肇源省级非物质文化遗产“古驿道站丁习俗”、“古建筑彩绘艺术”及民俗文物等项内容。《前进中的肇源》陈列，展厅面积150平方米，该展反映了建国以来肇源各个历史时期的发展面貌，尤其是改革开放以来，肇源发生的巨大变化。通过一幅幅图片、一件件实物，让观众看到了一座美丽环保、和谐富裕的新肇源城。展品200余件。《“98”抗洪》陈列，展厅面积50平方米，该展以1998年松嫩流域发生三百年不遇特大洪水为主线，展示了原国家主席胡锦涛同志亲临肇源抗洪前线视察指挥，肇源人民与各级党政部门、解放军部队密切配合、协同作战，勇斗洪魔，谱写了一曲众志成城、坚强不屈、抗灾自救、重建家园的壮丽凯歌。展品约300件。
全县共有各类文物遗址105处，其中国家级1处、省级4处、市县级100处。1999年12月，肇源博物馆被省文化厅、省文物局评为“全省十大优秀陈列展览提名奖”；2001年11月，被黑龙江省委、省政府命名为“第三批爱国主义教育基地”。
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