作为中国文化中心的首都北京，拥有众多的历史古迹和种类丰富的博物馆，当然也拥有国内最顶级的综合型和专题博物馆。截至2020年底，全国204家国家一级博物馆中，北京拥有18家，其中，中央部委归口管理的博物馆有：故宫博物院（文旅部）、中国国家博物馆（文旅部）、恭王府博物馆（文旅部）、北京鲁迅博物馆（国家文物局）、中国农业博物馆（农业农村部）、中国航空博物馆（中国空军）、中国科学技术馆（中国科协）、中国人民革命军事博物馆（总政治部）和中国地质博物馆（地科院）共9家。

中国航空博物馆是首批国家一级博物馆、爱国主义教育基地、首批全国国防教育示范基地和科普教育基地、国家AAAA级旅游景区，也是世界排名前五位、亚洲排名第一的集知识型、教育型、科技型、研究型、园林型、旅游型为一体的大型航空专业博物馆。

2009年5月25日，中国航空工业集团公司与中国空军签署了共建中国航空博物馆协议书。对博物馆进行扩建，在扩建完成后又收集各种现有航空装备样机约800余架，如中航工业自主研制的枭龙战斗机等。同时建设的永久性雕塑群景观通过“利剑”主雕塑、英雄大道和英雄纪念墙三部分组合，展现中国航空和中国空军从历史走向未来的光辉历程 。

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中国科学技术馆是我国唯一的国家级综合性科技馆。中国科技馆的新馆于2009年9月建成开放，位于国家奥林匹克公园中心区，建筑呈现为一个巨大的“鲁班锁”造型，蕴含着解开科学之锁、探索科学奧秘的寓意。新馆建筑面积10.2万平方米，其中展览面积4万平方米，展教面积4.88万平方米。

科技馆共建有五大主题展区，常设展项1000余件（套），同时还长期开展科学表演、科学实验、科普讲座、教师培训、科技竞赛等多种形式的科普教育活动，与展览展项交相辉映。

馆内设有“华夏之光”、“探索与发现”、“科技与生活”、“挑战与未来”、“科学乐园”五大主题展厅、公共空间展示区及球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院等四个特效影院，其中球幕影院兼具穹幕电影放映和天象演示两种功能。此外，新馆设有多间实验室、教室、科普报告厅、多功能厅及短期展厅。

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中国人民革命军事博物馆是中国第一个综合类军事博物馆，位于北京市复兴路9号。展览大楼于1958年10月兴建，1959年7月建成，1960年8月1日正式开放，是向国庆10周年献礼的首都十大建筑之一。

2012年9月，军事博物馆对展览大楼加固改造，2017年7月竣工。加固改造后，军事博物馆展览大楼建筑面积15.9万平方米，全馆有43个陈列厅（区），陈列面积近6万平方米。博物馆主楼建筑高94.7米，南北两侧各4层，楼顶装有直径6米的巨大的中国人民解放军军徽。

军事博物馆馆藏文物以反映中国人民解放军军事史、中国古近代军事史和世界军事史为主。馆藏特色文物为武器、军服、证章和军事题材艺术品等。现有文物18万余件（套），一级文物1793件（套）。馆藏文物包括飞机、大炮、舰船、导弹、枪械、弹药、冷兵器、勋章、证章、印章、钱币、陶器、瓷器、器具、服装、旗帜、文献、笔记等。

1962年夏，毛泽东主席亲自题写馆名“中国人民革命军事博物馆”。题字经放大、鎏金制成铜匾，现悬挂于军事博物馆展览大楼正门上方。

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中国地质博物馆是国家级地质博物馆，主要从事地质标本的收集以及古生物学，矿物岩石学和宝石学领域的研究。