陕西历史博物馆建筑的外观着意突出了盛唐风采,馆舍由馆名碑池、主馆、库区、东南角楼、西南角楼、临时陈列厅、行政用房、业务用房等一组仿唐风格建筑群组成。
陕西历史博物馆馆址在西安市小寨东路翠华路口,其优点是用地方整,四周有路,位于城市干道的交叉口,距市中心较近,交通方便;同时这里距大雁塔曲江风景旅游区仅1千米左右,在城市旅游路线上,与大小雁塔均有较好的通视线;特别因为这块地上无搬迁任务,近旁的干道有城市管网设施,便于工程上马。但其不利之处是用地略感局促,发展余地不大,作为大型公共建筑缺少公共广场或公用绿地。根据上述场地条件及现代化博物馆的功能要求,陕历博建筑物采取了相对集中紧凑型的布局。
博物馆建筑整体充分体现了设计大师张锦秋“在技术上达到国际水平,建筑艺术上成为悠久历史和灿烂文化的象征”的设计思想,着意突出了盛唐风采,反映出唐代博大辉煌时代的风貌。布局设计上,借鉴了中国宫殿建筑“轴线对成,主从有序,中央殿堂,四隅崇楼的特点”。整座建筑主次分明、散中有聚,突出古朴凝重的格调,营造出古代帝宫与传统园林相结合的气氛,再现出传统文化与现代科技融为一体的风范,表现了中国传统宫殿建筑“太极中央,四面八方”的空间构图特色以及千百年来早已潜入中国人空间意识中的“超以像外,得于寰中”的东方宇宙哲理。
2016年,陕西历史博物馆被中国文物学会、中国建筑学会评选入“中国20世纪建筑遗产”。