作为深圳市重点文化设施和青少年爱国主义教育基地，深圳博物馆从建馆以来，不断丰富和完善基本陈列。在32个展室中，有反映深圳历史的《古代深圳》、《近代深圳》及《今日深圳》陈列。翔实的资料、生动的实物为观众全面展示了深圳六千年的历史和发展轨迹。
为了给青少年提供自然科学知识的大课堂，在《海洋生物》和《野生动物》展览中，深圳博物馆以形态各异的动物标本，通过生动、多元的展示效果，使观众了解周围的自然资源。
《古代深圳》是深圳博物馆基本陈列之一，展厅面积近200平方米，位于展览大楼4层第1号厅。

《近代深圳》是深圳博物馆的基本陈列之一，展面积330平方米，位于展览大楼4层第3号厅。

《深圳民俗》民俗文化，是人类在长期的生产和生活过程中，为适应环境而产生的约定俗成的行为方式和文化现象

《儿童馆展厅》深圳博物馆专门为青少年及低龄儿童设立一个儿童馆，不仅让小朋友有一个玩耍的空间，更重要的是，通过游戏这种寓教于乐形式，小朋友可以感受到中华文明的悠久和丰富

《野生动物》是深圳博物馆的常设展览之一。展览面积500平方米，共展出各类野生动物标本1000余件。
《海洋生物》展览是深圳博物馆常设展览之一。