涿州博物馆以“幽燕沃壤 大美涿州”为主题，分为东、西两个主馆，共设有8个展厅，全面展示了涿州丰厚的历史文化：东侧主馆设有总序厅；“涿水长歌”展厅主要展示涿州古代文明史；“石艺通灵”和“陶韵绚彩”两个专题展厅分别将涿州出土的彩绘陶器精品和馆藏精美的石刻造像展示给观众；“范阳遗风”展厅则荟萃了涿州繁花似锦的非物质文化遗产。西侧馆区为临时展厅，这里常年设有中外各种展览、展示活动。
值得一提的是博物馆“擎天柱”中厅，该中厅从地下一层直通顶层，由十二根圆柱围成一座圆锥体建筑，气势宏伟。外侧为仿青铜雕塑，展示了发生在涿州且影响中国历史进程的六大事件：“黄帝战蚩尤于涿鹿之野”、“荆轲刺秦—华阳置酒”、“刘关张桃园结义”、“岐沟关之战”、“乾隆下江南涿州驻跸”、“傅作义守涿州”。