موزه بزرگ خراسان در مجموعه فرهنگی بوستان کوهسنگی مشهد قرار دارد و یکی از بزرگ‌ترین موزه‌های ایران است. ساختمان موزه با الهام از عمارت خورشید کلات طراحی شده و در سال ۱۳۹۳ افتتاح شد. این بنا ۱۲ طبقه و حدود ۱۸ هزار مترمربع زیربنا دارد. موزه به معرفی تاریخ و تمدن خراسان از دوران پارینه‌سنگی (حدود ۸۰۰ هزار سال پیش) تا دوره معاصر می‌پردازد.
در تالارهای موزه، ابزارهای سنگی، سفالینه‌ها، آثار فلزی، شیشه‌ای، سکه‌ها، مهرها، گچ‌بری‌ها، کتیبه‌ها، نسخه‌های خطی، آثار مردم‌شناسی، فرش‌ها و اشیای تاریخی از دوره‌های پیش از تاریخ، تاریخی و اسلامی به نمایش گذاشته شده است. این مجموعه همچنین دارای سالن نمایشگاه‌های موقت، کتابخانه تخصصی، آزمایشگاه حفاظت و مرمت آثار، مخزن اشیا و سالن اجتماعات است و از مهم‌ترین مراکز پژوهشی و موزه‌ای شرق ایران به شمار می‌رود.