徐州博物馆位于云龙山北麓，原址为乾隆皇帝1757年南巡时的行宫旧址，博物馆的西南侧有西汉采石场遗址，东南侧有乾隆行宫及碑园，北侧为东汉的土山汉墓。其中博物馆是核心，都说“两汉文化看徐州”，而徐州各个汉墓出土的文物汇集于徐州博物馆，单说可以一次性看到金缕玉衣、银缕玉衣和铜缕玉衣，就已经能让文物爱好者欣喜若狂了。
博物馆一楼的“金戈铁马”展厅陈列各种古代兵器；邓永清收藏书画馆里能看到八大山人（朱耷）、齐白石、徐悲鸿等诸多大家的墨宝。
二楼的“天工汉玉”展厅最值得一看，狮子山楚王陵出土的金缕玉衣便在这个展厅，是“镇馆之宝”。当然也有游客觉得它旁边的镶玉漆棺因为体形庞大更加令人震撼，玉棺同样出土于狮子山楚王陵。另外，银缕玉衣、铜缕玉衣也在这个展厅内。二楼的“汉室遗珍”内有一枚来自龟山汉墓的刘注龟钮银印颇具故事性，是从一个当地青年手中找回的，并由此判定龟山汉墓的墓主是刘注。
三楼的“俑偶华采”展厅展出了从汉代到唐代的陶俑。汉俑造型抽象，北朝俑清秀端庄，隋唐俑丰满雍容，其中驮蓝山楚王墓出土的乐舞俑引人注目，楚腰长袖，着实反应了汉代楚国的审美趣味。三楼的“史河流韵”展厅展出魏晋南北朝至清代的瓷器、铜器、金银器等；“清式家具”展厅展出精美的家具。
博物馆东南侧的乾隆行宫不大，院子里有小桥、亭台、假山，比起江南园林的紧凑，看上去又疏朗些，这里介绍了乾隆与徐州的故事，立着几块石碑。博物馆西南侧的采石场遗址乍看之下像一块普通的绿化带，容易错过。由于保护不得当，遗址只存留部分，通过地上的玻璃地面，可以看到地下的采石遗址，有些遗址构建散落在绿地上，还有部分露天的采石所剩下的岩壁可看。
博物馆北侧的土山汉墓是东汉彭城王的墓，可以下到墓坑中，后面的彭城王墓出土文物陈列馆里能看到墓中出土文物。
