張衡博物館，位於中國歷史文化名城、河南省第三大城市南陽市北郊臥龍區石橋鎮，是我國東漢時期偉大的科學家、文學家、發明家張衡的誕生和長眠之地，是一座有關張衡的文獻收集、科學研究、文物保護、宣傳教育、觀光旅遊的專題性博物館。
張衡（公元78－139年）字平子，東漢南陽郡西鄂人（今南陽市臥龍區石橋鎮）“南陽五聖”之一。曾任尚書、河間相等職，是我國古代卓越的科學家、文學家、發明家。他在地震、天文、文學、數字、地理、機械製造、藝術等方面為人類作出了偉大的貢獻，以其崇高的精神，光輝的業績，傑出的成就，高尚的品格而名垂青史，為世人景仰，在世界科學文化史上樹起了一座巍巍豐碑。
地震學方面：張衡發明創造了“地動儀”（公元132年），是世界上第一架測定地震及方位的儀器，比歐洲早1700多年。
在天文學方面，他發明創造了“渾天儀”（公元117年），是世界上第一臺用水力推動的大型觀測星象的天文儀器，著有《渾天儀圖注》和《靈憲》等書，畫出了完備的星象圖，提出了“月光生於日之所照”的科學論斷
文學方面;著有《二京賦》、《南都賦》、《四愁詩》等30餘篇。
地理學方面：繪製有完備的地形圖。
數學方面：著有《算罔論》，並計算出圓周率的值在3.1466和3.1622之間，這一成果比歐洲早1300多年。
氣象學方面：他製造出了“侯風儀”，比西方的風信雞早1000多年。
機械學方面：他製造的“獨飛木雕”是世界上最早的飛行器，還製造有指南車、計裡鼓車、土圭、活動日曆等。藝術方面，他是東漢時期著名的六大畫家之一。
張衡博物館現佔地面積16000平方米，建築面積2200平方米。整個建築為漢代陵園風格形制，座北朝南，軸線對稱。山門前是一對高大雄偉的漢闕，漢闕為磚石結構，上覆重簷屋頂，闕身飾有朱雀圖形。
山門兩側，各有面闊七間的門房，門房頂部各建望樓一座，東西對稱，頗有壯觀。穿過山門，神道兩側各立四尊石象生，雄渾拙樸、栩栩如生。石像生東西兩邊均為三十多米長的迴廊，迴廊內常年舉辦各種臨時性展覽。沿神道拾階而上，便是氣勢巍峨的拜殿，拜殿內有基本陳列《張衡生平成就展》，詳細介紹了張衡的奮鬥歷程和偉大業績，展覽圖文並茂，引人入勝，指南車、計裡鼓車仿真模型列布其中。
拜殿前為大理石鋪砌的寬闊平坦的月臺，憑欄眺望，蒲峰遠峙，洱河如帶，古塔巍然聳立，村舍農田相間，近處樓亭各抱其勢，奇樹異草爭榮鬥妍，宛如一幅優美的彩墨長卷，讓人心曠神怡，流連忘返。拜殿東西兩側為通高七米，磚混結構的渾天儀、地動儀大型雕塑，向人們展示著這位科學巨匠的偉大發明，繞過拜殿，穿過青磚拱門便是歷經風雨蒼桑，掩埋這位偉人1800多年的墓冢。墓冢為半圓形，高8米，周長79米，闢有環形甬道，供遊人瞻仰遊覽，外有八角青磚花牆圍之，墓前有明嘉靖四十三年墓碑一通，四周松柏簇擁，莊嚴肅穆。墓前有兩座碑樓，墓東為碑林，豎立郭沫若題詞碑、嚴濟慈題詞碑等碑刻三十餘通。
墓北200米處，是平子讀書檯遺址，相傳為張衡少年時代發奮讀書的地方，豎有原南陽行署專員宋紹良所題寫的“漢張平子讀書檯故址”碑。張衡博物館面山依水、景色秀麗。西北1公里處，就是著名的漢“西鄂城故址”，故址內殘垣斷壁隱約可見，漢代瓦礫遍地皆是。東與全國重點文物保護單位，宛北名剎——鄂城寺隔路相望，寺內隋朝古塔，宋代石獅至今完好。
