是地方综合性博物馆，位于临沂市兰山路123号孔庙内。该馆历史可追溯到建国前。据1935年《续修临沂县志》载：“临沂县民众教育馆附设金石保存所两处，博物室一所”。解放后，县文化馆兼管文物工作，1960年又在原临沂“五贤祠”建立文物陈列室和碑廊，并于1963年成立文物收集组。1979年，文物工作得到恢复，当年即设置文物陈列室。1980年正式建立博物馆。1998年1月18日建成新馆。

临沂市博物馆占地6975平方米，建筑面积2600平方米。馆藏文物分为原始社会、奴隶社会、封建社会、历代货币、字画、革命文物等六大部分。共有文物10080余件，其中国家级文物314件，一级藏品有石钺、玉铲、蛋壳黑陶、镂空高柄杯、白陶双层口规、青铜器、金缕玉衣等27件。此外，还有5000年前的龙山文化玉、石、骨、角、陶器，有5000～7000年前的大汶口文化石、骨、陶器；有7000年前的北辛文化石磨盘和磨棒；有12000年前的牛、马牙齿化石；有6亿年前的三叶虫化石等。其中蛋壳黑陶、金缕玉衣等文物，多次随国家文物局到日本等国家展出。

孔庙修复后，不但成为陈列文物的场所，而且还是临沂市唯一保存的大型古代建筑。孔庙又称文庙，为历代祭祀孔子的地方，也曾是州学府所在地。院内两株千年古银杏树，代表了该庙年代的久远。孔庙主体建筑为大成殿，原有孔子塑像，殿后为明伦堂，两座建筑与前面的大门均在一条中轴线上，东西两庑对称排列。

该馆年均接待参观者8000余人次，日、美等国的文化团体多次参观过该馆。原国务院副总理谷牧曾视察过该馆。