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陕西历史博物馆馆藏文物370,000余件，上起远古人类初始阶段使用的简单石器，下至1840年前社会生活中的各类器物，时间跨度长达一百多万年。中国历史上强盛的周、秦、汉、唐等王朝曾在陕西西安附近建都，拥有丰富的文化遗存，深厚的文化积淀，文物数量多、种类全，品位高、价值广，其中有精美的商、周青铜器，千姿百态的历代陶俑，以及汉、唐金银器，唐墓壁画。堪称陕西悠久历史和文化的象征。陕西历史博物馆被誉为"华夏珍宝库"和"中华文明的瑰丽殿堂"。

西安自古帝王都，历史上先后有周、秦、汉、唐等十三个封建王朝在此建都，地上地下文物非常丰富。形成了陕西独特的历史文化风貌。陕西历史博物馆建成后，集中珍藏陕西地区出土的珍贵文物37万余件。比较典型的藏品有以下八大类:

青铜器

已登录注册的有3900多件。藏品时代上起商周，下止秦汉。种类有礼器、乐器、兵器、车马器、生活用品和生产工具。其中最为典型的商周青铜器，许多器物(如多友鼎、师献鼎等)上铸有史料价值很高的铭文。造型较为典型的有先周凤柱斝、西周牛尊、它盉、战国鸟盖瓠壶和汉彩绘雁鱼灯等。

唐代墓葬壁画

400多幅，画面面积1000多平方米。是1952年至1989年先后从陕西关中地区25座唐墓里揭取的。墓主均系唐代三品以上的皇亲国戚和朝廷重臣。画面内容有四神、仪卫、建筑、狩猎、生活及唐与四邻的友好来往等。是反映唐代社会的重要形象资料。

历代陶俑

已注册的有2000多件。藏品时代包括秦、汉、北朝、隋、唐和宋、元、明、清。质地有陶、彩绘陶、釉陶和三彩。艺术形象有文武官员、甲士侍卫、男仆女侍、西域胡人，以及天王、镇墓兽和马、骆驼等各种动物。

历代陶瓷器

已注册的有5000多件。有史前仰韶文化彩陶、西周原始青瓷、汉代釉陶、唐三彩、古玻璃、琉璃、唐秘色瓷和宋耀窑青瓷等。器物种类包括生活用品、文具和殉葬明器等。

历代建材

已注册的有1000多件。藏品时代上起两周秦汉，下至唐宋明清。器物种类有陶制的瓦、瓦当、砖、昭尾、水道和石刻建材，以及金属建筑构件。

汉唐铜镜

已注册的有800多件。造形多样，图案精美。有些还铸刻着吉祥语句。

金银玉器

包括湮金望银的铜器。已注册的有2000多件。其中如西周玉制礼器、春秋秦公大墓出土的金啄木鸟、西汉皇后玉玺、金银竹节铜熏炉和1970年西安何家村唐代窖藏出土的镶金兽首玛瑙杯、八棱乐伎金杯、鎏金舞马衔杯纹银壶、赤金走龙等，均属举世罕见的精品。

历代货币

已注册的有10000多件。未清理造册(即不包括在总藏品数之内)的尚有50000多枚和近7000公斤。种类繁多，有西周贝币、战国刀币、秦半两、西汉金、王五株、王莽时的各种货币、唐金银币以及稀有的古代外币。

除上述八大类外，还有字画、版本、经卷、织物、骨器、木器、漆器、铁器、石器、印章、封泥，以及近现代文物和民俗民族文物。