展厅面积约5000平方米，展出文物1000余件，展厅定位于“用考古和艺术讲述城市故事”，以“太原城市变迁发展史”作为叙事性结构的主线索，将城市的沉浮与中国重大历史事件相连接，透过文物讲述一座城市发展的兴衰存亡。 展厅根据城市发展的历史脉络和阶段特征分为五个单元：

　　时间跨度上溯远古下至明清，是全面阐释太原在中华文明多元一体形成过程中的重要作用和“锦绣太原城”辉煌历史的大型陈列。

　　1、河流曲绕晋阳城展厅：从地理环境、文明起源引出晋阳建城。公元前497年，晋卿赵简子于晋水之北筑城，名曰“晋阳”，太原城市历史从此揭幕。

　　2、黄云画角见并州展厅：秦汉以来，并州太原郡作为北中国军事重镇，发挥出砥柱中原的关键作用。展览将正在进行考古发掘的东山古墓陵园遗址的阶段性成果予以展示，让观众在博物馆参观的同时，更加关注和期待田野考古发掘。

　　3、并门雄镇军权重展厅：名城晋阳由北朝走向盛唐，迎来发展高峰，成为具有全局意义的大都市。北朝晚期至五代十国的近五百年间，太原地位特殊，是砥柱中原的军事重镇，也是农耕文化与游牧文化交流互动的核心区域，其发展变迁展现出此阶段多元一体中华民族形成的心理路程。

　　4、太原烽火照中原展厅：宋代以来太原府城在汾河东岸重新崛起，及至晚清近代化开端，太原首义为辛亥革命夺取最后胜利做出了重要贡献。

　　5、地贵自然芝草出展厅：集中展示了近年来太原地区的重大考古成果，重点突出，布局合理，数字技术的融合运用恰到好处，真正让文化亮点做到了“动起来、活起来”。

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