建筑为典型的苏欧风格，平面呈“山”字型，中楼有五层，两翼有三层，占地面积为72000平方米，建筑面积为43320平方米。馆内有大小展厅18个，展厅总面积20332平方米。现有藏品88821件/套，类别涉及古生物化石、陶器、铜器等，汇集了甘肃从远古时期到近现代的大量文化珍宝，其中国宝级文物有铜奔马、驿使图壁画砖、人头形器口彩陶瓶等16件。