目前，武威市博物馆下辖文庙、西夏博物馆、大云寺、文物复制厂四个单位。
文庙位于武威城东南隅，院内古建筑群保存完整，庄严雄伟，古柏参天，槐荫蔽日，素有"陇右学宫之冠"之美誉，为全国重点文物保护单位，甘肃省爱国主义教育基地。文庙始建于明英宗正统二至四年（公元1437-1439），距今已有五百多年的历史。东西宽135m，南北长187m，占地面积2.5万平方米。全庙由三组建筑构成，东以供奉"万世文宗"文昌帝君的文昌宫为中心，南为山门；北为崇圣祠；中为孔庙，是供奉"万世师表"孔子的地方，以大成殿为中心，南为戟门、棂星门、状元桥及泮池；北为尊经阁；西为凉州府儒学院。
西夏博物馆位于武威文庙门前，座东向西，为"回"字型仿古框架结构建筑，占地面积约3570平方米，展厅面积1400平方米。展出的重要文物有全国重点文物保护单位西夏碑、国宝木缘塔、国家一级文物西夏木板画及西夏泥活字版经文等。展览用大型浮雕、文物图片、壁画、背景画相结合的手法，真实生动了反映了西夏统治时期，在政治、经济、军事、文化等领域所取得的巨大成就。
大云寺原名宏藏寺，宋、西夏时期称为护国寺。历史悠久，规模宏伟，是闻名遐迩的佛教古刹，为东晋十六国时的前凉张天锡所建造。唐载初元年（公元689年），朝廷在全国颁《大云经》，下诏各州郡修建大云寺。凉州遂将宏藏寺改名为大云寺。明洪武十六年（1383）日本僧人沙门志满远重洋，专程来凉州朝拜大云寺，并主持募化重修，被传为中日人民友好史上的一段佳话。
明、清时期大云寺香火不断，游人众多，是凉州有名的浏览胜地。1927年4月23日武威发生8级地震时，大云寺遭到严重损坏，唯有寺内的古钟楼岿然独存。解放后，文物部门从别外搬迁来火神殿、春秋阁等古建筑，与古钟楼组成今日大云寺规模。1993年3月，大云寺被甘肃省人民政府公布为省级重点文物保护单位。
