การจัดแสดงในพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น แบ่งออกเป็น  ๓  ส่วน ดังนี้

 

          ส่วนที่ ๑  อาคารจัดแสดงส่วนหน้า ชั้นล่างและชั้นบน จัดแสดงเรื่องราวเกี่ยวกับลักษณะทางภูมิศาสตร์  ธรณีวิทยาในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ  จัดแสดงหลักฐานทางโบราณคดีที่แสดงเรื่องราวและพัฒนาการทางด้านประวัติศาสตร์และโบราณคดีตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์  การตั้งถิ่นฐาน ประเพณี สังคม ศาสนา การรับอิทธิพลทางศิลปะ  พัฒนาการของเมืองและชุมชนในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ  ตลอดจนพัฒนาการทางศิลปะในประเทศไทย

 

          ส่วนที่ ๒  อาคารจัดแสดงส่วนหลัง  จัดแสดงโบราณวัตถุ  ศิลปวัตถุ ประเภทใบเสมาและประติมากรรมศิลา ตลอดจนแสดงเรื่องราวเกี่ยวกับประเพณี  วิถีชีวิต  ความเชื่อ  เครื่องมือเครื่องใช้พื้นบ้านที่แสดงถึงภูมิปัญญาของกลุ่มชนในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

 

          ส่วนที่ ๓  อาคารโรงเก็บใบเสมาและการจัดแสดงภายนอกอาคาร  จัดแสดงใบเสมา  ใบเสมาศิลาจารึก  ชิ้นส่วนประติมากรรมหินทรายและส่วนประกอบสถาปัตยกรรมหินทรายที่พบในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน 

 

          โดยมีรายละเอียดดังต่อไปนี้

 

          ๑.  อาคารพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น  จัดแสดงทั้งหมด  ๗  ส่วน  คือ

 

                   ๑.๑  ห้องก่อนประวัติศาสตร์ (ชั้น ๑)

 

                   ๑.๒  ห้องประวัติศาสตร์ : ทวารวดี (ชั้น ๑)

 

                   ๑.๓  ห้องประวัติศาสตร์ : ลพบุรี (ชั้น ๒) 

 

                   ๑.๔  ห้องประวัติศาสตร์ : ล้านช้าง (ชั้น ๒)

 

                    ๑.๕  ห้องประวัติศาสตร์ :รัตนโกสินทร์ ประวัติเมืองขอนแก่น (ชั้น ๒)

 

                   ๑.๖  ระเบียงอาคารจัดแสดง :กลุ่มประติมากรรมศิลาและใบเสมา

 

                   ๑.๗  ห้องศิลปวัฒนธรรมพื้นบ้านอีสาน (ชั้น ๑ ด้านหลังปีกทิศตะวันตก)

 

          แบ่งหัวข้อการจัดแสดงได้ดังนี้   

 

                    ๑.  ประวัติและวิวัฒนาการ  

 

 

                   จัดแสดงในหัวข้อ การตั้งถิ่นฐาน สังคมและการดำรงชีวิต เครื่องมือเครื่องใช้ที่ทำด้วยหินและโลหะ ประเพณีฝังศพ ศิลปะถ้ำ แหล่งโบราณคดีที่สำคัญ แหล่งโบราณคดีบ้านสร้างดู่ แหล่งโบราณคดีโนนนกทา แหล่งโบราณคดีโนนชัย แหล่งโบราณคดีบ้านโนนเมืองและแหล่งโบราณคดีบ้านเชียง   

 

                   ๑.๒  สมัยประวัติศาสตร์ 

 

                   ห้องประวัติศาสตร์ ทวารวดี  ชั้น ๑  จัดแสดงในหัวข้อ สถาปัตยกรรม อักษรจารึก ประติมากรรมปูนปั้น  ศาสนาและความเชื่อ เสมาหิน อิทธิพลวัฒนธรรมทวารวดี พระพิมพ์ทวารวดี เมืองฟ้าแดดสงยาง

 

                   ห้องประวัติศาสตร์ศิลปะในประเทศไทย  ชั้น ๒  จัดแสดงในหัวข้อ อีสานในสมัยลพบุรี เมืองและชุมชน ศาสนาและความเชื่อ แผนที่แสดงที่ตั้งโบราณสถานที่สำคัญ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือ อิทธิพลวัฒนธรรมเขมร เครื่องปั้นดินเผา พระพุทธรูปตั้งแต่สมัยล้านช้างจนถึงสมัยรัตนโกสินทร์  งานศิลปกรรมเนื่องในพระพุทธศาสนา  และตัวอย่างเครื่องใช้ที่พบในแถบภาคตะวันออกเฉียงเหนือ  

 

                   ห้องประวัติศาสตร์ขอนแก่น ชั้น ๒   จัดแสดงในหัวข้อ การตั้งเมืองขอนแก่น การย้ายเมืองขอนแก่น ความสัมพันธ์ระหว่างเมืองขอนแก่นกับศูนย์กลางอำนาจกรุงเทพ

 

                   ห้องศิลปวัฒนธรรมพื้นบ้านอีสาน (ชั้น ๑ ปีกด้านหลังทิศตะวันตก)

 

                   ๑.ประเพณี  วิถีชีวิต  จัดแสดงในหัวข้อ  อีสานยุควัฒนธรรมไทย –ลาว กลุ่มชนในภาคอีสาน ประเพณีสำคัญในภาคอีสาน งานเทศกาลไหมและประเพณีผูกเสี่ยว ขอนแก่นแดนดนตรี โปงลางและเรือนอีสาน       

 

                    ๒.ภูมิปัญญา  จัดแสดงในหัวข้อ  ผ้าพื้นเมืองอีสาน เครื่องมือในการผลิตเส้นด้าย ศาสนาและประเพณีความเชื่อ ครัวไฟ เครื่องมือในการดักจับสัตว์น้ำและเครื่องมือทำนา   

 

 

 

          ๒.  โรงเก็บใบเสมา  จัดแสดงใบเสมา  ใบเสมาศิลาจารึก  ชิ้นส่วนประติมากรรมหินทรายและส่วนประกอบสถาปัตยกรรมหินทรายที่พบในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน และจัดแสดงกลุ่มใบเสมาที่ได้จากการสำรวจและขุดค้นในเขตภาคตะวันออกเฉียงเหนือภายนอกอาคารจัดแสดง