通榆县博物馆展陈位于博物馆三楼，展陈面积1737平方米。展览分历史文物陈列展厅、细石器文化陈列展厅。历史文物陈列展厅分为文明曙光、文明底蕴、文明兴盛、文明延续四部分。细石器文化陈列展厅分为刀耕火种、细石器文化二部分。共展出文物2000余件，其中珍贵展品50余件。展厅通过实物、图片、图表、场景复原、绘画、多媒体视频等多种现代手段，展现了通榆大地不同历史时期的独特风貌。