张家界博物馆的镇馆之宝是“张家界大峡谷石窟壁画”，这是一组保存完好的唐代壁画，描绘了佛教故事和生活场景，被誉为中国古代壁画艺术的珍品之一。这组壁画位于张家界市永定区大峡谷内，由于长期受到自然侵蚀和人为破坏，壁画保存状况一直较为脆弱，但经过多年的保护和修复，目前已经得到有效的保护和展示。