第四組通天神樹
本組陳列將展品與博物館的建築相結合，在螺鏇形結構的中央天井安置了三星堆文物中最為宏偉壯觀和無比神奇的極品——神樹。這神樹是原件放大3．5倍後的精美仿製品。由底座、樹及樹上的龍組成，底座呈穹窿形。樹分三層，每層三枝，共九枝。每一層的三枝是靠後一枝，左右兩枝，呈對稱布局。左右樹枝上分別有二果枝，一果枝朝上，一果枝下垂。向上的果枝上各有一鳥，共九鳥。樹幹上嵌鑄一條繩身馬面龍，龍頭有一對犄角，龍身有刀狀羽翅，前爪匍匐於樹座，身尾串連於樹幹，造型怪異，匪夷所思。全器結構合理，布局嚴謹，表現出爐火純青的技藝和極高的藝術境界。
三星堆神樹是中國“宇宙樹”最具典型意義和代表性的偉大實物標本，是一棵代表古蜀先民宇宙觀念的神樹。它反映了古蜀人對太陽和太陽神的崇拜，神樹枝頭的九隻立鳥，正是金烏——太陽的寫照。太陽及太陽神崇拜是人類諸神崇拜中的主神崇拜，三星堆神樹正是太陽及太陽神崇拜的產物。同時，神樹在古人的神話意識中，還具有通靈、通神、通天的功能，巫師藉此神樹，連線天地，溝通人神。
第三單元千裁蜀魂——奇絕的文物精華
在本單元陳列中，我們向各位朋友展示三星堆遺址所出全部文物中的精華之最。
單元標題“千載蜀魂。”我們藉“魂”字象徵蜀人自古不泯的精神，又意指與世永在的三星堆文物。
第一組天降斯神——戴冠縱目面具
完美的造型設計及製作，使它顯得威凌四面，氣盛八方，凜凜然有天神突降人間的感覺。在史書中，有蜀人始祖蠶叢“縱目”的記載，又有所謂天神燭龍“直目正乘”的記載等。很早以前，就有人解釋“直目正乘”為“縱目”和“直目”。是否就是指的這種眼睛呢? 一般人都認為這就是蠶叢及其蠶叢部族“縱目”、“其目縱”的形象化的實際寫照。我們認為：它們與古蜀先民的太陽及太陽神崇拜有關。同時，也反映了古蜀先民渴望認識人間世界、認識宇宙的精神需求。
第二組山陵之祭——玉石邊璋
這件邊璋，通長54．5厘米，是三星堆全部玉石器中最具代表性的極品文物，珍貴之處在於它滿身都是圖案，其中有雲氣紋、太陽符號、山形物及人像等。這幅極為罕見、彌足珍貴的圖案，總體內容表現什麼呢?我們只能大體推測它與原始宗教的祭祀儀式有關。從每幅圖案上各有四座山，山側有主要用於祭山的璋，以及人像作拜祭狀等情況來綜合分析，大概正是“山陵之祭”吧。
第三組日照中天——太陽輪
這種青銅太陽輪在出土時，與其它文物的命運一樣，被砸碎並經過火燒過，根據殘片可大致識別出六件。有關太陽的圖案或紋飾，在我國早期岩畫和各類文物中，多得不勝枚舉。但青銅的太陽輪，目前只有三星堆遺址出土的這幾件，所以極其珍貴。
第四組群巫之長器
在三星堆的人物雕像群中，如果要找一個領袖人物的話，該是本組陳列的“群巫之長”——青銅立人像了。立人像分人像和底座兩部分，通高達2．62米。其中底座高0．9米，人像高1．72米。人像頭戴冠，身著三層衣服，腳戴足鐲，赤足站立。人像的雙手極為誇張，呈抱握狀，似乎拿有什麼東西。整座塑像構思奇特，精美無比，儼然如天神下凡，神威無窮。我們大致推測：大立人像代表的是國王兼大巫師一類人物。在下民眼中，它同時也是“神”。它是集神、巫、王三者身份於一體的、最具權威性的領袖人物。它是神權與王權最高權力的象徵。
第五組登天之梯
這一組展品是被稱作“登天之梯”的大型銅神樹。三星堆已出土了八棵神樹，但均曾被砸爛並經火燒。大多殘缺不全。這棵約四米高的是最大型的一棵，經修復後，也是最完整的一棵。有關神樹，我們在前面已談了許多，這裡不再重複，請細細欣賞這珍品文物。
第六組鳳鳥翔雲
這是第六組，展出青銅鳥及飾件等。
在三星堆全部青銅文物中，首屈一指的當然是雕像群。其次，作為集群展現的動物造型中，最令人矚目的就是陣容強大的鳳鳥一族了。
或許，有觀眾要問，三星堆何以有如此龐大的鳥群?簡單的回答是：它反映了古蜀族的鳥崇拜。鳥崇拜也是古蜀族諸神崇拜中的主神崇拜，而鳥崇拜的實質是太陽及太陽神崇拜。
第七組龍蛇騰飛
先請看這條蛇，殘長55厘米。蛇體形碩大，被刻畫得栩栩如生，頗具寫實風格，令人嘆為觀止。如果說三星堆的蛇是具形象化表現的話，那么，這些龍就極富抽象色彩了。當然，誰也沒見過龍，在塑造它時，自然就可以充分發揮想像力。
本組陳列設定這個龍、蛇組合，意在使觀眾了解二者之間的關係。蛇本來是眾人皆知的最常見動物之一，但經過人們的想像發揮，它逐漸從蛇(包括蜥蜴、鱷魚)演變為一種神物了。自從有了所謂“龍”之後，它在中國歷史上的地位不斷升高。進入封建社會以後，它漸成最高權威的標誌。隨著時代的發展，到了今天，它已成為中華民族的一種象徵，正如我們常說的“龍的傳人”、“龍的子孫”。
第八組青銅神壇
這件空前絕後的稀世之寶，我們在前面已較為詳細的介紹過，這裡不再多說。它的文物價值極高，內涵深不可測，我們只能大致推測，它是三星堆古蜀國某代王朝神廟中的國家祭祀重器，似乎有點“社稷壇”的意味。總體來講，或者可以認為，這件神壇反映了古蜀先民的一種宇宙觀，一種包羅萬象的，對天地、自然、神祗、人世的認識體系。