1984年经沈阳市政府同意在新乐遗址原址成立新乐遗址文管所，1986年正式更名为沈阳新乐遗址博物馆，1988年公布为省级文物保护单位，2001年被国务院评为第五批全国重点文物保护单位，2005年评为AAA国家级旅游景区，2013年评为国家二级博物馆。新乐遗址是东北地区重要的新石器时代遗址之一、也是沈阳地区最早最完整的原始聚落遗址，它将沈阳地区有人类活动的历史上溯到7200年前，它的发现为东北地区新石器时代的文化分期树立了年代标尺。现已发现居住址50余座，清理出土各类文物3000余件，其中出土的“之”字纹筒形罐纹饰精致，玉质工具和玉器、细石器和煤精制品既多且精，特别是碳化的木雕艺术品在国内也实属罕见。馆内常设陈列展览有《沈阳历史的源头——新乐遗址》、《新乐遗址出土偏堡子文化 新乐上层文化文物展》和遗址区原始建筑群复原展示。馆内现有在编人员25人，副研究员4人、馆员7人、助理馆员3人。馆内设有先进的技防设施，包括监控系统、红外报警、玻璃破碎探测器、消防设施等，并配有专业建筑消防人员，消防控制室实行24小时值班制度，定期组织人员培训考核等，确保博物馆文物安全。

新乐遗址博物馆的固定陈列《沈阳新乐遗址出土文物展》展出了新乐遗址区域内具有叠压关系的新乐上层文化、新乐遗址出土偏堡子文化和新乐下层文化三种文化类型的出土文物376件。新乐上层文化以磨制石器和鬲、甗等素面陶器为主要代表，约有3000—4000年的历史；偏堡子文化为继新乐下层文化之后的一种新石器时代晚期考古学文化，以磨制石斧、细石器和附加堆纹陶罐、壶、钵为主要代表，约有5000年的历史；新乐下层文化，以打制石器、磨制石器、细石器、煤精制品、压印“之”字纹深腹罐为主要代表，约有7000年的历史。 

新乐上层文化展示的内容由遗址分布、聚落形态、墓葬习俗、文物荟萃四部分组成，新乐下层文化展示内容由文明伊始、日出而作、渔猎荒泽、图腾崇拜、文化之谜等单元组成；展陈形式上采用幻影成像、虚拟互动等多媒体影像技术，以及辅助场景展示等多种手段，诠释了新乐先民的生产、生活及精神文化生活所创造的成就。