พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระพุทธชินราช เป็นพิพิธภัณฑ์ประจำวัดพระศรีรัตมหาธาตุวรวิหาร จัดแสดงโบราณวัตถุศิลปวัตถุ ในวิหาร 2 หลัง ซึ่งเคยเป็นที่ประดิษฐานพระพุทธชินสีห์ และพระศรีศาสดา ซึ่งเป็นพระพุทธรูปสำคัญสมัยสุโขทัยที่พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวได้โปรดเกล้า ฯให้อัญเชิญลงมาประดิษฐานยังวัดบวรนิเวศวิหาร นอกจากนี้ยังได้ใช้วิหารคตทั้ง 2 ด้าน ต่อมากรมศิลปากรได้ทำการสำรวจและขึ้นทะเบียนเป็นพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ เมื่อวันที่ 14 พฤศจิกายน พ.ศ.2504

การจัดแสดง: พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พระพุทธชินราช มีห้องจัดแสดงศิลปวัตถุจำนวน 2 ห้อง ซึ่งได้ใช้วิหารพระพุทธชินสีห์และวิหารพระศรีศาสดาเป็นห้องจัดแสดงศิลปวัตถุ ซึ่งภายในวิหารนั้นมีบริเวณไม่กว้างนัก จึงสามารถใช้จัดแสดงศิลปวัตถุได้เพียงบางส่วนเท่านั้น การจัดแสดงศิลปวัตถุเป็นการจัดแสดงแบบถาวร ศิลปวัตถุที่จัดแสดง ได้แก่ พระพุทธรูปสมัยต่างๆ พระพิมพ์ เครื่องถ้วยสังคโลก เครื่องถ้วยเบญจรงค์ เครื่องแก้วเจียระไน และเครื่องพุทธบูชา ซึ่งศิลปโบราณวัตถุได้มาจากการขุดค้นทางโบราณคดีของจังหวัดพิษณุโลกและจังหวัดใกล้เคียง และได้จากประชาชนที่นำมามอบให้ โบราณวัตถุชิ้นสำคัญ ได้แก่ ช้างสังคโลก ลักษณะเคลือบสีน้ำตาล มีคนขี่ 2 คน ทำขึ้นใหม่ ชำรุด งาช้าง หูหัก คนขี่ช้างหักต่อไว้ ขนาดสูง 39 ยาว 37 วัสดุทำด้วยดินเผาเคลือบ สมัยสุโขทัย ขุนอักษรสารกิจ อำเภอเมือง จังหวัดพิษณุโลก เป็นผู้มอบให้

โบราณวัตถุที่สำคัญประกอบด้วย

1. พระพิมพ์ดินเผา ที่เจดีย์วัดราชบูรณะ

2. พระบุทอง พบที่เจดีย์วัดราชบูรณะ

3. พระบุเงิน พบที่เจดีย์วัดราชบูรณะ

4. เครื่องลายครามสมัยรัตนโกสินทร์

5. เศียรนาคสำริด พบที่วัดจุฬามณี

6. เครื่องถ้วยเบญจรงค์์ สมัยอยุธยา