在華嚴寺院內。有四個展室，一個旅游服務部，陳列面積為238平方米，展出歷史文物、動植物化石380余件。其中有在大同市新榮區總高墩村發現的長達10余米的恐龍脊椎化石，在大同城西青瓷窯發現的文化遺址模型。館內還陳列有春秋、戰國時代的鼎、壺、戈、劍等，還有從大同東郊石家寨司馬金龍墓內出土的文物450余件，其中有一批是極為珍貴、罕見的藝術品。