位于嘉峪关市新华南路西侧，建成于1988年底，于1989年10月正式开馆，是我国第一座全面、系统地展示长城文化的专题性博物馆。占地面积12,312平方米，陈列面积1,766平方米，主体建筑外形呈烽火台式，恰似烽燧相望，长城相连。内设7个展厅，以“伟大的长城”基本陈列为主体，分“春秋、战国长城”，“秦、汉长城”，“北魏、隋、唐、辽、金长城”，“明长城”四部分，集中国史学界、文物考古界半个多世纪以来的长城研究成果于一体，将从战国直到明代，上下三千年，纵横十万里的长城构筑史，作图表模型、文字版面、彩色图片形式浓缩在1,100多平方米的展厅空间中,既为长城研究者提供了丰富的资料，又使一般游人在短时间内，对中国长城在时间、空间演化上有一个整体、直观的了解。
博物馆还设有“中国古代兵器装备展览”、“嘉峪关文物展览”、“名人书画展览”，收藏各类历史文物和长城书画作品7000多件，其中“长城工牌”、“永乐铜炮”、“嘉峪关关照印版”等都是研究长城的珍贵资料。长城博物馆以其直观的形式和丰富的收藏内容，被誉为长城文化的教科书。