洛阳为中国十三朝古都，具有5000多年的文明史，洛阳博物馆藏品博大精深，其中夏代乳钉纹青铜爵等五件不同时期的文物被公布为博物馆镇馆之宝。

夏代乳钉纹青铜爵，饮酒器，高22.5厘米，宽31.5厘米。其杯身为细腰瘦腹的筒状，一侧有便于端握的把手，下部为三根扁长尖足。杯口窄长流、尖长尾，喝酒时，酒从长流中流出。1975年于河南省偃师市二里头遗址出土，长流尖尾，束腰平底，三锥足细长。流折处有两钉形短柱。腹部一面有凸线两道，两线之间横列五枚乳钉装饰。器壁甚薄。有“天下第一爵”之美誉。

东汉石辟邪，高1.9米、长2.9米，重达8吨，是全国所有出土的石辟邪中体型最大、最完整的。此辟邪为光武帝原陵神道一侧的石刻，用完整的一块青石雕成，身若虎豹，头类狮子，嘴大牙锐，身长双翼，昂首怒目，长尾拖地，双角直竖，造型非常奇特，似有正欲起飞之感。

曹魏白玉杯，玉质细腻，是由一整块和田玉精雕细琢而成。杯高11.5厘米，口径约5厘米，平沿直口，圆筒形深腹，杯壁厚薄均匀，通体光素无纹，堪称极简，体现了当时的审美趣味。杯体抛光细润，线条流畅。虽没有任何装饰，却给人以美在天然的感受，这与魏文帝曹丕极力推荐简朴的社会风气极为吻合。这件玉器精品出土有确切纪年的曹魏墓葬，虽曾遭到盗扰，但处于角落的玉杯却幸运地保存了下来。

唐代三彩黑釉马，高73、长84厘米，四足挺立，头颈上昂，眼视前方。全身黑色，唯马面、鬃、背、尾、蹄为白色，间施酱黄色花斑，马鞍鞯为绿、黄、白三色相间，背垫褐色釉的革带为饰，革带系绿色或棕色的圆形骑马浮雕垂饰15枚。在唐三彩中实属罕见，是文献中“龙种神驹，四蹄踏雪”的艺术再现。并且膘肥雄浑，造型雄健有力，鞍鞯俱全，体态雄健，气势雄伟，色泽质感及姿势神态均取得了力与美的和谐统一，华丽的装饰与黑色相配更加显得醒目明快，处处都透出一种内在的、真实的美。目前所知馆藏的黑釉三彩马只有两件。一件出土于河南洛阳关林、现藏国家博物馆，另一件便是洛阳博物馆的这件。

清代三层金丝楠木塔，周身深棕色，高约6米，重约4吨，为三层八角攒尖顶式宝塔，周身有304个佛龛，每个龛中供奉一尊鎏金菩萨。除了鎏金菩萨外，其他部分均为金丝楠木。整座佛塔雕刻手法多样，全部采用榫卯工艺，不用1颗铁钉，堪称佛教艺术中的珍品。