内蒙古博物院是内蒙古自治区唯一的国家一级博物院，也是全国少数民族地区最早建立的博物馆。馆区造型独特，设备先进，内藏文物珍品达10万余件。强烈的现代元素、地域特色和民族风情展示了草原文明亿万年来的生态变迁与发展史，是国内外游客了解内蒙古的“百科全书”，为内蒙古走向世界发挥着重要作用。
“飞天神舟”陈列位于博物馆二楼4号展厅，面积约平方米，由“祖国的航天事业从内蒙古起步”、“祖国的航天事业步入世界先进行列”、“为了人类的和平探索太空”、“互动天地、探索太空”四个单元组成。展厅以大型的中国航天科技陈列，展示了我国的航天历史、航天成就以及内蒙古人民为中国航天事业做出的巨大贡献。
在距今两亿二千五百万年到六千五百万年前的中生代，内蒙古曾经是爬行动物繁衍生息的乐园，这里也是当今著名的恐龙化石产区。在“远古世界”展厅内，就展出有形态各异的鸭嘴龙、原角龙、鹦鹉嘴龙等化石骨架，让游客更直观的遨游在远古生物的王国中。
内蒙古博物馆陈列的这具查干诺尔龙是亚洲最大的白垩纪恐龙化石。它身长26米，约有四层楼高，据考证该恐龙活时体重可达60吨左右，相当于个人重量的总和，如此大的蜥脚类恐龙为世界罕见。
内蒙古博物馆的猛犸象化石是我国迄今古象化石标本中最大的一具，它高达4.7米，长约9米，两个门齿长达3.1米，根据这些数据推算，它生前的体重应至少在8吨以上，被誉为我国古象“巨人”。
远古世界位于博物馆二层，是最受欢迎的特色展区之一。它陈列了自三十亿年前到一万年前中生代恐龙和第三纪、第四纪哺乳动物的化石标本，展示了内蒙古远古生态环境的巨大变迁。