唐代藝術博物館總面積2910平方米，陳列面積983平方米，采用仿唐庭院式建築。分“唐京長安”、“國風民俗”、“詩書交輝”、“雕工畫意”等6個展廳。以最新的考古發現、重要文物及詳細的文獻資料，突出展示了盛唐時代的光輝藝術成就。
唐京長安展廳集中反映了以長安城為主的唐代建築藝術，展出大量建築材料和建築模型，其中，由中國社會科學院考古所楊鴻勛研究員復原的長安大明宮麟德殿模型最引人註目。
國風民俗展廳展出唐代的音樂舞蹈、陶瓷器、服飾、遊戲、絲綢、餐具、貨幣、銅鏡、金銀器等，為了解唐代社會風貌提供了活生生的素材。
詩書交輝展廳側重反映了在中國古代文化中占重要地位的唐詩和書法。使人們能夠領略到不同的詩詞流派和風格迥異的書法，並了解它們的代表人物。
雕工畫意展廳，集中反映了唐代雕塑、繪畫方面的藝術成就，揭示了唐代雕塑雄健奔放，飽滿瑰麗的藝術特征。唐代繪畫以人物畫最為突出，代表人物有被稱為“畫聖”的吳道子，他的人物畫立體感很強，有“吳帶當風”的美譽。山水畫的代表人物有李思訓父子、王維、張_等。這壹時期，花鳥畫、線刻畫、壁畫也有較大發展。