博览园内的昆虫博物馆是国内第一个建立的昆虫博物馆，建成于一九八七年六月，昆虫博物馆的二期工程于一九九九年八月完成并正式开放，第三期的展览馆和蝴蝶网室与二零零五年十月建成，并且向社会开放。昆虫博物馆最初的面积是一千四百平方米，二期工程达到四千六百平方米，二零零三年又投资一千五百万在杨凌示范区的繁华地段兴建了新展览馆，面积有三千六百多平方米，还有专业的温室和网室饲养者蝴蝶等多种活虫供游人参观。