湖南博物院馆藏文物丰富，马王堆汉墓文物颇具特色。马王堆汉墓陈列是湖南博物院的基本陈列。陈列馆里，展出有薄如蝉翼的素纱单衣、完好无损的印花绵袍、各种精细秀丽的刺绣、光泽鲜亮的彩绘漆器以及精美细致的彩绘帛画、内容丰富的帛书、雕琢精制的各种木俑和琴、瑟、笙等乐器、兵器等。

还陈列有保存于地下室的女尸及其内脏器官，复原的巨大棺材以及保存于马王堆现场的3号墓坑与2号坟堆。马王堆三座汉墓共出土珍贵文物3000多件，绝大多数保存完好。有一件素纱单衣，薄如蝉翼，长1.28米，且有长袖，重量仅49克，织造技巧非常高超。三号墓出土了10多万字的帛书以及外面已经失传的佚书。二号汉墓出土的地形图绘制技巧与现代地图大体近似，评价极高。