1953年4月23日,在合并上述机构的基础上成立了安徽省博物馆筹备处。1954年8月,建筑面积达11580平方米的陈列大楼破土动工,1956年2月工程竣工,同年11月14日安徽省博物馆正式成立,陈毅为该馆题写馆名。
多年来,安徽省博物馆一直不懈地加强自身建设。1978年建筑面积为300平方米的古生物陈列室建成并对外开放,1985年新建4156平方米的文物库房投入使用;1993年1257平方米的新办公楼落成;2000年对原古生物陈列室进行了扩建,扩建后的古生物陈列馆面积是原来的两倍多,并采用了现代化的陈列设施和技术手段。
安徽历史悠久,丰富的文化遗产使她位居全国文物大省之列。经过多年的征集、收藏和保护,安徽省博物馆现有馆藏文物近23万件,其中以商周青铜器、楚国货币、汉画像石、文房四宝、元代金银器、新安书画、徽州雕刻和古籍善本、徽州契约文书等最为突出;在现代艺术品中,著名旅法女画家潘玉良的4000余件作品珍藏于我馆,为国内外所瞩目。
2006年5月,原馆陈列大楼维修竣工。推出了《徽州古建筑陈列》、《馆-铜器精品展》、《潘玉良作品展》、《安徽古生物陈列》、《元瓷之珍》五个基本陈列。其中《徽州古建筑陈列》荣获第七届(2005至2006年度)全国博物馆十大陈列展览精品奖。
从1956年至2006年,半个世纪栉风沐雨,五十载春华秋实,经过几代人的艰苦创业,安徽省博物馆一步一个脚印地前进,其中虽有曲折,但发展亦有目共睹。
安徽省博物馆馆藏文物有历代铜、陶、瓷、金、银、玉器、货币、书画、民俗、砖雕石刻、文房四宝、革命文物及社会主义建设时期的文物等,总计104684件。其中古籍109126册(其中善本书8000余册),一级藏品135件。
藏品中最具特色的,是历年来安徽各地出土的商周青铜器,如寿县蔡侯墓出土的莲瓣铜壶,通高80厘米,器形高大,盖顶作镂空的莲瓣形,颈部有对称的兽形双耳,四兽作足,造型生动,为春秋时期少见的艺术珍品。安徽省博物馆为AAAA级景点