博物馆历史气息浓重，主题鲜明，馆藏文物7000多件，设有临时展览、基本陈列和4D影院。其中，第一展厅内主要介绍周口店遗址的发现和发掘历史，其中有“北京人头盖骨”复原模型；第二展厅主要介绍的是“北京人”时期的生产、生活、环境，这里复原了“北京人”生活时期的场景，展示了距今30~70万年前周口店地区的自然环境和“北京人”用火、打制石器、采集、狩猎等生产生活活动；第三展厅介绍的是周口店遗址发现早期智人和晚期智人的化石地点，并以场景装置再现了山顶洞人的生产生活方式。
值得注意的是，博物馆并不是遗址所在地。从博物馆出来，左转，往山上走几百米，便能看到遗址大门前的猿人雕像。
