博物馆整体建筑为彭公馆原有建筑，三进四合院，砖木结构，古代硬山式建筑，建筑房屋44间。辽阳是东北最古老的城市之一，是拥有两千多年历史的文化名城。战国时期，为燕国辽东郡治所，秦沿燕制。汉初辽阳为辽东国首府，后仍将辽东郡治设于此。公孙氏时期，襄平为平州及辽东郡治。西晋初年，襄平再次成为辽东国首府，后改平州治。东晋时期，辽阳先后被前燕、前秦、后燕、高句丽等地方民族政权占据。唐代辽阳为辽城州治所，一度成为安东都护府府治。辽、金时期，设东京辽阳府。元代为辽阳行省驻地。明设辽东都指挥使司，统辖辽宁全境。清初曾在辽阳建都，后设辽阳府辽阳县，再改辽阳县为辽阳州。民国置辽阳县。所以，这么出土的文物还是很多的。

辽阳博物馆设在彭公馆，是民国时期东三省官银号总办（后任边业银行总裁）彭贤住宅，建于民国十年（1921年）。1984年，这处宅院定为辽阳博物馆址，1985年10月1日正式对外开馆，薄一波题写馆名。房屋31间、面积450平方米，布置5个展室，作为辽阳简史基本陈列。从馆藏文物4 000余件中选出300余件充实陈列内容。从新石器时代至明清各时期的精品，以出土文物为主，也有传世文物。突出了更新世梅氏犀牛化石、春秋战国青铜器、西汉村落出土文物、古墓壁画。清代王尔烈寿屏为镇馆之宝。