西藏博物館占地面積為53959平方米,總建筑面積2.249萬平方米。整個博物館由主館區、民俗村、辦公及生活附屬設施三大部分組成。整個工程分為二期建設,一期工程包括主館及文物倉庫、配電房等,于1996年3月10日破土動工,1997年10月1日竣工。1997年10月1日,自治區舉行了西藏博物館主體建筑工程竣工和總書記題字揭幕儀式。二期工程包括民俗村、辦公及生活附屬設施,于1998年4月20日動工,1999年5月31日竣工。這項工程由西南建筑勘察設計院設計,自治區第四建筑工程公司負責施工。
　　　建成后的博物館, 主體建筑分展館區和庫區兩個部分。展館區二層是西藏歷史展覽。三層是唐卡、動植物、玉石等專項展覽和臨時展覽。一層是旅游紀念品商店。
　　   博物館墻體用花崗石砌就,上端為藏式女兒墻即鑲嵌檉柳女墻,屋頂用琉璃瓦覆蓋。博物館內部結構采用現代結構體,朝陽一面鑲有進口落地大玻璃。館內還裝備有十分先進的監控和調溫設備。極目回顧,館區層樓疊閣,綠樹成蔭,斗拱實厚,回廊蜿蜒,整個建筑群碧瓦紅磚,畫棟雕梁,交相輝映,顯示出濃厚的藏民族建筑風格和現代氣息。