《弈棋仕女图》
《弈棋仕女图》，唐代佚名创作的绢本设色画，1972年出土于新疆吐鲁番阿斯塔那187号墓的屏风画，现藏新疆维吾尔自治区博物馆，为新疆博物馆国宝之一。这幅屏风画出土时已破碎，经修复，重现了大体完整的11位妇女儿童形象。画面以弈棋贵妇为中心人物，围绕奔棋又有侍婢应候、儿童嬉戏等内容，是描绘贵族妇女生活的一组工笔重彩风俗画。画作虽出土于边疆，内容却是典型的唐代贵族妇女形象和服饰，透露出中原气息。可以说，《弈棋仕女图》是一件不可多得的珍品，为研究唐代绘画技艺、服饰艺术、地方民俗，化妆技术、围棋发展等提供了真实可靠的形象资料。
五星出东方利中国锦
五星出东方利中国锦，汉代织锦护臂，国家一级文物，中国首批禁止出国（境）展览文物，1995年在新疆和田地区民丰县尼雅遗址一处古墓中发现，现收藏于新疆博物馆。该织锦呈圆角长方形，长18.5厘米，宽12.5厘米，锦面绢里，为五重平纹经锦，纹样和题材新颖别致，宝蓝、绛红、草绿、明黄和白色等五组色经根据花纹纹样分别显花，织出星纹、云气纹及孔雀、仙鹤、避邪、老虎等瑞兽纹，上下每两组循环花纹之间贯穿小篆体“五星出东方利中国”文字。其结构复杂，工艺精湛，堪称是我国汉代锦的精华，被誉为20世纪中国考古学最伟大的发现之一，同时也是新疆博物馆镇馆之宝。
楼兰美女
新疆博物馆镇馆之宝有哪些？楼兰美女干尸就是其中之一。楼兰美女，是1980年新疆楼兰古城遗址内发现的一具女性干尸，史称“楼兰美女”，现收藏于新疆博物馆。楼兰美女是新疆出土古尸最早的一具，距今约有三千八百年的历史，经过科学测定该女子死时为四十五岁左右，生前身高1.55米，身着粗质毛织物和羊皮，足蹬粗线缝制的毛皮靴；发长一尺有余，呈黄棕色，肤色红褐色富有弹性，眼大窝深，鼻梁高而窄，下巴尖翘，具有鲜明的欧罗巴人种特征，至于是不是当时楼兰城的土著还是外迁民族，这都是未解之谜。新疆博物馆的干尸太多了，保存地都十分完好，除了新疆博物馆的镇馆之宝楼兰女尸外，还有营盘男尸、小河墓地女尸、且末男尸和女尸等。
方格兽纹锦
方格兽纹锦，北朝时期丝绸，于1968年出土于新疆维吾尔自治区吐鲁番市阿斯塔那墓地，现藏于新疆维吾尔自治区博物馆。北朝方格兽纹锦长18厘米、宽13.5厘米，此锦是由褐、绿、白、黄、蓝五色丝线织成的经锦，经线分区牵入，每区仅三色，其中绿、黄经丝轮流用来织制纹样地色，形成了绿白、黄白相间的纵向宽条纹。横向则以红、白、蓝经丝作细条，把纵向的宽条纹隔成方格状，在每块方格纹内织出一只兽纹。北朝方格兽纹锦花纹区别于汉代织锦的特点是图案有较强的稳定性，以长方格构成织物图案框架，格内填饰牛、狮、象、人物和伞盖，给人以规矩大方的美感。此件为二重经锦，织造工艺精湛，是北朝至隋朝具有代表性的织锦。
阿图什人头骨化石
阿图什人头骨化石，1981年9月出土于新疆阿图什阿湖乡，被考古学家称为“阿图什人”人头骨化石，现收藏于新疆博物馆。最初发现的人头骨化石共4块——前额骨、头颅骨和2块蝶骨。1983年7月，在同一地点进一步发现了另外3块人头骨化石，与先期出土的4块组合后，复原出一个人头骨上半部外形。头骨长117.5毫米，宽123毫米，重443.5克。考古学、人类学、地质学专家对阿图什人头骨化石的特点、级别和地层、地理环境进行了详尽的研究和分析，鉴定这一人头骨化石至少有一万七千年的历史，为18岁左右的男子头骨，比现代人头骨要厚。“阿图什”人头骨化石的出土，意义重大，它证明新疆地区历史悠久，至少在一万七千年前，就有人类在这块土地上繁衍生息。