석탄은 우리나라의 유일한 부존 에너지 자원으로서 국민생활에 필요한 연료공급과 국가기간산업의 중추적인 역할을 하였다. 1980년대 중·후반까지 석탄산업은 호황을 누렸으나 이후 가스의 보급과 석유파동 이후 석유값이 안정되어 석탄의 수요가 줄어들었고, 마침내 1989년부터 시작된 석탄산업합리화에 의해 많은 탄광이 폐광되었다. 이에 석탄의 역할과 광부들의 삶과 애환에 대한 자료와 유물을 모아 전시·보존함으로써 잊혀져 가는 근대적 삶의 한 부분인 석탄에 대한 기억을 되새기고자 국내 제2의 탄전이었던 문경에 석탄박물관을 건립하였다.
도탄이라는 농촌마을에서 석탄이 발견되자 1938년 일본의 자원수탈정책으로 인해 은성탄광이 개발되었다. 해방이 되면서 은성탄광은 잠시 동안 종업원 자치가 이루어졌으나, 자본금 및 기술적 측면이 미약하여 제대로 운영되지 못했고 한국전쟁이 발발하면서 탄광운영은 더욱 힘들어졌다. 1950년 11월 1일대한석탄공사가 발족하면서 은성탄광은 국광의 길을 걷게 되었다. 이후 1994년까지 석탄을 캐다가 폐광되었으며 폐광된 그 자리에 석탄산업합리화 사업단에서 문경석탄박물관을 건립하여 1999년 5월 20일 개관하였다. 2003년에는 광원사택전시관을 개관하였고, 2010년 3월에 중앙전시실을 리모델링을 하였다. 2011년에는 광원사택전시관을 탄광사택촌으로 확장하였으며 실감나는 갱도체험을 위하여 갱도체험관을 건립하였다.
부지면적은 50,136㎡이며, 전시실은 중앙전시실, 갱도체험관, 실제갱도전시장, 탄광사택촌, 야외전시장(대형광산장비)으로 나누어져 있다. 소장유물은 6,730점으로 광산장비·광물·화석·광산도면류·광산문서류·광산도서류 등으로 분류되어 있다. 2층의 중앙전시실은 석탄에 대하여 총체적인 이해를 할 수 있는 공간으로 석탄의 기원, 광물·화석, 석탄의 이해, 석탄과 탄광 그리고 광부의 사회적 관계, 석탄산업의 역사, 연탄 등이 전시되어 있다. 3층 전시실은 광부들의 삶과 애환을 느낄 수 있는 탄광촌 이야기, 탄광사무실, 운반·조명·굴진·채탄장비, 선탄장, 은성탄광 조감도, 탄광재해, 영상실 등이 전시되어 있다. 갱도체험관은 지상 고생대공원, 지하 라이드(Ride) 시설로 되어 있다. 라이드 시설은 고생대 거미차를 타고 갱도여행을 떠나는 체험공간이다. 거미차를 타고 지나가는 구간마다 테마가 있어 실감나는 갱도체험이 가능하다.
갱도전시장은 1994년 은성탄광이 폐광될 때까지 석탄을 캐기 위하여 드나들던 실제의 갱도를 일부구간 전시공간으로 재구성한 곳이다. 전국에서 유일하게 실제갱도를 볼 수 있는 곳으로 갱내사무실, 출갱, 재래식 위경사채탄막장, 갱도붕락, 가스안전검사, 굴진막장, 갱내식사, 갱내구호활동 등이 전시되어 있다.
탄광사택촌은 1960∼70년대 탄광촌의 모습을 재현한 곳으로 당시 광부들의 삶을 엿볼 수 있는 곳이다. 전시공간은 광부사택, 직원사택, 이발소, 목욕탕, 주포, 구판장, 식육점, 공동우물로 구성되어 있다. 야외전시장은 탄광에서 사용하는 대형장비가 전시되어 있다.
이렇게 석탄이 가지는 자연과학적(에너지) 차원과 인문과학적 차원(광부들의 삶)을 통해 사라져가는 에너지원으로서 석탄과 석탄산업, 그리고 광부들의 삶을 보여주고 있으며 매년 광부 구술조사를 실시하고 관련 자료를 수집·분석하여 인문과학적 연구 성과가 미비한 탄광촌의 삶과 문화를 밝혀줄 실마리를 제공하고 있다.
문경석탄박물관은 국가성장동력에 핵심이었던 석탄과 그것을 둘러싼 사회적 관계를 전시한 곳으로 석탄산업의 근대경제사적 의미를 재조명하고 광부의 역사적 위상과 그들의 정체성을 재정립하는데 그 의의가 있다.