佐原市立水生植物園 の西側に隣接して建っている、千葉県立大利根博物館は「利根川の自然と歴史」を基本テーマとする博物館です。 県北東部の東下総地方を中心に、利根川 下流域の歴史・民俗・自然などに関する資料を展示しています。

館内には利根川水系の地形模型や、水郷地帯の農具の展示、地質時代から近代に至る周辺の歴史の紹介などをしています。 さらに、利根川水運の花形だった高瀬舟も展示されています。 また、映像コーナーでは３面マルチスライドで、水郷の自然などを見ることができます。

博物館の外側にある自然観察園では、マコモやハギなどの水生・湿生植物を観察したり、スイレンの花を楽しむこともできます。 隣の水生植物園とは違い、この自然観察園は無料で見学することが出来ます。