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位於二二八和平公園內的博物館，其前身為日治時期的「兒玉總督後藤民政長官紀念館」。兒玉源太郎為日治初期的臺灣總督，後藤新平為民政長官兩人為殖民地政策統治臺灣建立了重要的基礎，日人視其為重要功勞者，現館內仍收藏這兩人之塑像。
博物館收藏許多臺灣人文史料，包括原住民文物、漢人開墾史料、甚至有華南及南洋的資料，自然史料包括動物、植物及礦物等，可見日本為擴張勢力之用心，二戰後改名為臺灣省立博物館，後因政府組織精簡，於88年7月一日改隸行政院文化建設委員會所轄，正式更名為國立台灣博物館。它的基地在清領時期原有一座規模宏偉的天后宮，前後兩殿，護室高達二樓，地方官每逢朔望常進香，故香火鼎盛。但日治初期被改為事務署及醫院，至西元一九一三年始被拆除，在其址上建造「兒玉總督後藤民政長官紀念館」，因此現在二二八和平公園內仍可見散置之天后宮石柱珠。
博物館於西元一九一五年竣工，由總督府技師野村一郎及技手荒木榮一合作設計，採後期文藝復興式，運用三角形山頭及古典柱式，外觀用多立克（Doric）柱式，平面左右對稱，中央入口大廳上置園頂，室內則用華麗的科林斯（Corinthian）柱式。兩翼的空間作為展覽室，有大跨距完整的木桁架，但近年被拆除，改裝剛桁架，成為樓中樓。