连州市博物馆面积占地面积5000平方,建筑面积2800平方米,陈列面积2500平方米,连州市博物馆坐东向西,为钢筋混凝土框架四层仿古建筑。首层门额上悬挂阴刻“连州博物馆”木,门口左右摆放着一对明代石狮子。大门台阶中间是一块巨大的汉白玉石雕双龙戏珠,台阶前是一个人工荷花池,两座汉白玉栏杆金水桥横跨其上。一至四层设汉白玉栏杆回廊。第四层为三座蓝琉璃瓦攒尖顶四柱亭。2005年12月因连州市文化馆、图书馆在博物馆东面建成投入使用,为方便观众来馆参观,博物馆的东面开设了一个大门,在三楼墙上悬挂书法家董百振的烫金题字“连州博物馆”。
连州市博物馆藏品来源有连州市出土文物,广东省文管会和广东省博物馆调拨,以及单位、个人捐赠。文物类别主要有陶器、石器、瓷器、铜器、铁器、竹木器、银器、玉器、玛瑙、书画、纸质书籍、砖、化石枪支、衣物、鞋等。截至2007年底,藏品数量为24940件/套,其中一级文物5件/套,二级文物28件/套,三级文物177件/套,一般文物24730件/套。