南山博物馆是一所以地志性为主的大型综合类博物馆，系由南山区政府于 2014 年批准成立的一家国有博物馆。南山博物馆承担着南山历史、人文研究工作，负责南山区域出土文物的收藏和研究，同时也注重古代海上丝绸之路和广府区域历史遗存的收藏整理工作。

南山博物馆占地面积约 19000 平方米，建筑面积约 36000 平方米，是目前深圳地区现有单体建筑面积最大的博物馆，也是国内区 ( 县 ) 级现有建筑面积最大的博物馆之一。南山博物馆西面为南山图书馆，北面为南山文体中心，二者与南山博物馆一起组成南山文化交流的重要场所。

2019年，经区委区政府批准，南头古城博物馆、天后宫博物馆与南山博物馆合并组成新的南山博物馆。