博物馆设在彭公馆，是民国时期东三省官银号总办(后任边业银行总裁)彭贤住宅，建于民国十年(1921年)，位于辽阳老城内东四道街，中心路2号。
彭公馆建筑分住宅、花园和果园三部分。东部围墙内是住宅区，中部是花园，西部是果园，占地面积两万余平方米，建筑面积1 500平方米。
住宅区房屋达50余间，大门东向，前置上马石。建筑布局分前、中、后三院，即三进。垂花门在中心线上，装饰华丽。前院南侧“福”字高大照壁，西侧“迎祥”二字影壁，北边为礼门，通向院内，左右月亮门。中院正房、东西厢房，形成回形檐廊，三面装饰莲花垂柱，后院罩房檐廊前，中间有方形明台。
花园在住宅区西院，园内建一座卷棚顶花厅(俗称小姐楼)，中间连接一个抱厦，三面设座板，是园内赏花饮茶处。花厅内有软隔扇及博古架。
果园在花园西，占地近万平方米，植稀见的果树。
这座公馆，四周高墙围绕，青趟瓦舍，封闭式的深宅大院，为民国初年北方典型大四合院建筑的杰作。
1984年，这处宅院定为辽阳博物馆址，1985年10月1日正式对外开馆，薄一波题写馆名。用31间房屋、面积450平方米，布置5个展室，作为辽阳简史基本陈列。从馆藏文物4 000余件中选出300余件充实陈列内容。从新石器时代至明清各时期的精品，以出土文物为主，也有传世文物。突出了更新世梅氏犀牛化石、春秋战国青铜器、西汉村落出土文物、古墓壁画。清代王尔烈寿屏为镇馆之宝。
开馆之后，根据馆藏地方特色，经几年筹备，建起辽阳碑林、辽阳汉魏壁画馆。中央文化部文物局负责同志为辽阳博物馆题写了“独具特色”四字。
