西安博物院由博物馆、唐荐福寺遗址、小雁塔三部分组成。
博物馆
博物院收藏了西安各个历史时期的文物13万件，其中拥有国家三级以上珍贵文物14400多件，并有相当一部分文物出土于周、秦、汉、唐等中国历史上有重要影响的朝代。用于陈列的文物展品，是在这些藏品中挑选出的文物等级高、代表性强、影响面广的文物。
西安博物院文物展馆的陈列由基本陈列、专题陈列、临时陈列三部分组成。
陈列展览
基本陈列
西安博物院以“古都西安”为题，以西安作为13王朝的古都、一千多年建都史为主线，以历代文物的展示为基础，突出反映西安的都城发展史和都城社会生活状况。
又分为“千年古都”和“帝都万象”两部分。
“千年古都”部分，以“西周丰镐”“秦阿房宫”“汉长安城”“隋、唐长安”“明、清西安”为章节，集中反映历代都城规模、格局以及唐代以后，城市的发展变化情况；以模型、图板等形式，突出了城市规模及重要的宫殿建筑。
“帝都万象”部分，以“周秦文明”“汉唐风采”“府城华章”分为三个章节，以各个历史时期文物的基本用途为组合，从不同的侧面再现出帝都生活的万千气象。
基本陈列（二、三展厅）
造像艺术专题陈列展厅
造像艺术专题陈列展厅以“宝相庄严”为题，以佛教石刻造像为主、辅以金铜造像等佛教文物，介绍长安佛教的基本情况，突显长安佛教的重要历史地位，集中反映长安佛教的空前盛况。
古代书画艺术陈列展厅
古代书画艺术陈列展厅以“三真六草，镂月裁云”为题，在近万件收藏作品中，选择了100余件书画作品，作为专题陈列，
玉器陈列展厅
玉器陈列展厅以“天地之灵”为题，将各时代玉器按用途分类组合，展示古代玉器精品。
印章陈列展厅
印章陈列展厅所展示的印章，主要以官印为主，私印为辅，以汉、宋、辽、金、元、明、清等官印居多，并首次展示了西安相家巷出土的秦封泥二十余枚。
小雁塔
小雁塔位于西安南门外1.5公里的荐福寺遗址内。据文献记载，塔建于唐景龙年间（公元707～710）年，是唐代长安城中荐福寺的佛塔，
小雁塔原由塔基、塔身、塔刹三部分组成，塔身十五级（层）。因明代时地震，塔刹被毁已不存在；塔身从中裂缝，且最上两级已被震坏。1965年整修小雁塔，加固塔身，保持了古朴的历史风貌。塔现通高43.395米。