位于海勃湾区滨河大道东侧，市科技馆二楼东北展厅。2004年9月成立并对外开放，2008年6月中旬搬迁至乌海科学技术馆二楼。展厅面积1000平方米，文物库房面积200平方米。2018年9月公布为国家三级博物馆。乌海市博物馆结合反映地方特色的历史文物和大量地质演进的图表，以跳跃串珠式的布展方式生动真实地讲述了乌海地区的地质变迁、历史沿革及民俗文化，是一座集文物收藏、文物保护、文物展览、社会教育、文化交流于一体的综合性博物馆。馆内文物藏品总计5269件（套），其中，珍贵文物99件（套），国家一级文物2件（套），国家二级文物20件（套），国家三级文物77件（套）。展厅展示文物250余件（套）。