1917年建馆，1954年定名为“旅顺博物馆”，由郭沫若题写。全馆整体为庄重典雅的欧式风格建筑。占地面积2.5万平方米，并与风景秀美的旅顺博物苑区溶为一体，为中国最大的花园式博物馆之一。馆内收藏文物资料10万余件，由历史文物陈列和地方历史文物综合陈列两个陈列主题组成，有大量列为国家一级文物的藏品。1999年新建了旅顺博物馆分馆，与本馆相邻，建筑面积4900平方米，由序厅、展厅、贵宾厅和多功能报告厅构成。一层展厅内设《大连古代文明》展，二层展厅主要用于举办临时展览。