虚拟博物馆（Virtual museum）或数字博物馆（Digital museum），是以博物馆为主题，结合电脑多媒体技术应用的展示平台。虚拟博物馆具有自由浏览与简易交互的优点，可收藏任何可被数字化的事物，而信息可以在网络上不断地被更新与提供服务，透过信息技术设计类似于传统的博物馆类型，并提供全新展现方式与参观体验。

依据"数字典藏与数字学习国家型科技项目"《技术汇编》将此定义为：以“数字化”的方式，将各种器物、标本及文件等典藏数据，以高清晰度扫描、数字化拍摄、三度空间模型虚拟制作等技术加以数字化与存储，并透过网络完整呈现实体博物馆所应具有的展示、收藏、教育和研究等功能。

多数学者认为，未来博物馆的发展趋势必有交互的展示和教育活动，并必须要达到全民教育的目标。传统的博物馆无法设计出所有种类的展示场，而虚拟博物馆不但浏览自由、易交互，更可提供更多元化的服务与设计，以满足传统博物馆所不能达成的地方。

当前仍有虚拟博物馆使用传统的网站设计方式，网页内容与架构设计上，利用链接将独立网页串联起来，并再多穿插媒体档；有的虽然有运用到数据库，但仍只用于数据检索，并没有延伸至虚拟博物馆的其他部分，使检索数据与实际展览内容不符。

现在还是有人质疑虚拟博物馆是否可视为真的博物馆，并且备受争议。由于虚拟博物馆仍在发展中，结构并未发展齐全，虚拟博物馆的优势无法完全被展现，反而与单纯的博物馆网页产生混淆；另外虚拟博物馆并无实物收藏，而博物馆的本质在于收藏、典藏、展示、教育四大目标，但是虚拟博物馆可以使收藏与典藏的目标扩大延伸，缩减大众与展览品的距离，使博物馆的目的更达到理想。

在未来虚拟博物馆可以往更多方面发展。将来可以进一步的让更完整的行为数据给记录下来，像是参观者浏览的时间或次数等，并可借由这些数据分析参观者行为。虚拟博物馆的平台应发展成，能提供更多元化服务的空间，像是除主要的展览主题外，也能提供个人作品的上传，促进博物馆多元化；在展场配置设计上能提供有弹性的平台，提供设计人员能预先模拟展场，并让参观者能进行参观，这样一来可预先发现展场缺失并进行修改，还能减少实际设计时的成本。

虽然当前大多数虚拟博物馆仍处2D的传统网页模式，未来有望发展为3D虚拟现实，对阅览者营造更富想像力与交互性的空间。而虚拟博物馆更可在未来充分利用网络分享资源的便利性，使所有参观者能不受地域国界限制的进入参观，而参观者皆能在在线交谈，甚至能见到虚拟替身，形成在线的虚拟社区。