三星堆博物馆是全国重点文物保护单位，位于三星堆遗址东北角，地处历史文化名城四川省德阳广汉市城西鸭子河畔，南距成都市40公里，北距德阳市26公里，是我国一座现代化的专题性遗址博物馆。博物馆于1992年8月奠基，1997年10月建成开放。馆区占地面积约530亩，第一展馆面积4200平方米，第二展馆面积7000平方米，游客接待中心建筑总面积2600平方米。三星堆博物馆集文物收藏保护、学术研究和社会教育等多种职能为一体，采用现代化科学手段实施管理。这里不仅是学习古蜀历史的基地，古蜀文化收藏、保护、研究和展示的中心，而且还是享誉海内外的旅游胜地。
三星堆因三座突兀在成都平原上的黄土堆而得名。三星堆遗址发掘出大量古蜀国各种工具和器物，在世界考古学界引起了轰动。三星堆遗址为中国西南地区的青铜时代遗址。1929年春，当地农民燕道诚在宅旁挖水沟时，发现了一坑精美的玉器，由此拉开三星堆文明的研究序幕。1980年起进行系统发掘，在遗址中发现城址1座，据认为，其建造年代至迟为商代早期。已知东城墙长1100米，南墙180米，西墙600米，为人工夯筑而成。清理出房屋基址、灰坑、墓葬、祭祀坑等。房基有圆形、方形、长方形3种，多为地面木构建筑。自1931年以后在这里曾多次发现祭祀坑，坑内大多埋放玉石器和青铜器。1986年发现的两座大型祭祀坑，年代约当商末周初，被认为是蜀人祭祀天地山川诸自然神祗的遗迹，出土有大量青铜器、玉石器、象牙、贝、陶器和金器等。金器中的金杖和金面罩制作精美。青铜器除罍、尊、盘、戈外，还有大小人头像、立人像、爬龙柱形器和铜鸟、铜鹿等。其中，青铜人头像形象夸张，极富地方特色；立人像连座高2.62米，大眼直鼻，方颐大耳，戴冠，穿左衽长袍，佩脚镯，是难得的研究蜀人体质与服饰的资料。
古蜀国的繁荣持续了1500多年，然后又像它的出现一样突然地消失了。历史再一次衔接上时，中间已多了2000多年的神秘空白。关于古蜀国的灭亡，人们假想了种种原因，但都因证据不足始终停留在假设上。发现三星堆遗址对历史学有重要意义：令人重新认识巴蜀文化。因为三星堆遗址的发现，与长期以来历史学界对巴蜀文化的认识大相径庭，有些地方甚至完全不同。例如历史学界一向认为，与中原地区相比，古代巴蜀地区是一个相对封闭的地方，与中原文明没有关联或很少有交往。而三星堆遗址证明，它应是中国夏商时期前后，甚至更早的一个重要的文化中心，并与中原文化有着一定的联系。验证了古代文献中对古蜀国记载的真实性。以前历史学界认为，中华民族的发祥地是黄河流域，然后渐渐的传播到全中国。而三星堆的发现将古蜀国的历史推前到5000年前，证明了长江流域与黄河流域一样同是中华民族的发祥地，证明了长江流域地区存在过不亚于黄河流域地区的古文明。有观点认为三星堆代表了古羌人彝人文化。
在三星堆祭祀坑出土的上千件青铜器、金器、玉石器中，最具特色的首推三四百件青铜器。其中，一号坑出土青铜器的种类有人头像、人面像、人面具、跪坐人像、龙形饰、龙柱形器、虎形器、戈、环、戚形方孔璧、龙虎尊、羊尊、瓿、器盖、盘等。二号坑出土的青铜器有大型青铜立人像、跪坐人像、人头像、人面具、兽面具、兽面、神坛、神树、太阳形器、眼形器、眼泡、铜铃、铜挂饰、铜戈、铜戚形方孔璧、鸟、蛇、鸡、怪兽、水牛头、鹿、鲶鱼等。
三星堆遗址是古代蜀国的都城之一，70多年来，那里一直是考古工作者探索古蜀文化的重要目标。1986年7～9月两个商代大型祭祀坑的发现，两坑上千件蜀国珍贵文物面世，顿时轰动中国，震惊了世界。据学者研究，两个大型祭祀坑内的文物，大部分都是古蜀国王室的宗庙重器，可能是遭遇改朝换代，新王朝将前代王室的宗庙重器全部焚毁，在举行祭祀仪式后而埋入坑中的。
三星堆文物创造了多个世界之最：
世界上最早、树株最高的青铜神树。高384公分，三簇树枝，每簇三枝、共九枝，上有27果九鸟，树侧有一龙缘树逶迤而下。
世界上最早的金杖。长142公分，直径2.3公分，重700多克，上有刻划的人头、鱼鸟纹饰。
世界上最大、最完整的青铜大立人像。通高262公分，重逾180公斤，被称为铜像之王。
世界上最大的青铜纵目人像。高64.5公分，两耳间相距138.5公分。