太原博物馆位于山西省太原市长风文化商务区中央文化岛上，是文化岛大平台广场上的标志性建筑之一，前拥汾河，后依内河，北邻山西大剧院，东邻山西省科技馆。由法国建筑师保罗安德鲁设计事务所设计，幕墙工程由中国建筑装饰行业三甲单位深圳广田装饰集团股份有限公司完成。
太原博物馆总建筑面积64400平方米，其中博物馆主体建筑面积52740平方米，平台建筑面积11660平方米，总投资8.3亿元。
博物馆建筑灵感来源于中国红灯笼，主要建筑为5个相对独立又相互连通的椭圆倒锥体块连接组合而成，以中国红和青铜色为建筑外墙主色调。
工程结构形式为钢框架结构，建筑形式为局部地上四层，地下一层。成线状排列的五个椭圆锥体，锥顶扎根于地下，消失在土壤深处；锥体向上拔地而起，并舒展开来，锥体的悬挑为广场形成遮蔽，同时与平台相脱离。“两组锥体色彩不同，分别由中国红和青铜色组成，锥体表面由彩色金属板构成，垂直于表面的是烟熏色的从下而上、由深变浅的玻璃页片，其灵感来源于中国北方城市的热情、勇敢、开朗、浑厚。”太原博物馆书记、副研究员耿莉玲告诉记者，通过色彩和材质的不同表现其艺术效果，通过折线变化、有韵律的重复，使建筑从不同角度、不同距离，在不同气候和光线下有不同呈现。
太原拥有2500多年的建城历史，经历了原始社会、奴隶社会的西周春秋时期到三家分晋，赵以太原为都城，在此拉开战国序幕和中国封建社会的开端，历经半殖民地半封建社会，进入社会主义社会。在2500年的历史长河中，太原作为三朝京华，五代陪都，曾经是唐尧故地，战国名城、太原故国、北朝霸府、中原北门、九边重镇、晋商故里。
太原地上、地下历史文物遗存和出土文物有库存文物20余万件，有陶器、青铜器、瓷器、书画等20多个种类。
太原博物馆将以展示太原历史、揭示晋阳文化内涵为主体，以太原历史脉络为主线，突出以“晋阳崛起”和“走向盛唐”为重点进行展陈，使之成为展示太原历史、文化、艺术等内容的综合性博物馆和高雅的文化艺术殿堂。
