موزه بزرگ خراسان آدرس بسیار سرراستی دارد و به راحتی می توان از طریق بوستان زیبای کوه سنگی به آن دسترسی پیدا کرد. مسیرهای دسترسی مختلفی برای این موزه در نظر گرفته شده است که عبارتنداز ورودی کوهسنگی، ورودی پمپ بنزین و ورودی بزرگراه شهید کلانتری؛ در صورتی که پیاده به موزه می روید باید از مسیر پیاده روی که در ورودی اصلی کوهسنگی قرار دارد بروید. زمان بازدید از موزه بزرگ خراسان همه روزه از ساعت 8 صبح الی 5 عصر است.
سال های پیش از وقوع انقلاب اسلامی پیشنهادات زیادی برای احداث موزه ای بزرگ در خراسان وجود داشت ولی شرایط ایجاد شده و فضای انقلابی مانع از ایجاد آن شد تا اینکه در سال 1371 دوباره فکر ایجاد موزه در خراسان دوباره به جریان افتاد. مسابقه ای طراحی شد و طرح های پیشنهادی زیادی در مورد نحوه ایجاد موزه پیشنهاد شد. از میان آن ها طرح دکتر محمد امین میرفندرسکی پذیرفته شد. این طرح با الهام گرفتن از بنای معروف عمارت خورشید ترسیم شده بود. عمارت خورشید به فرمان نادرشاه افشار برای نگهداری جواهرات و غنائم جنگی در کلات احداث شده است.
شهرداری مشهد برای احداث موزه بزرگ خراسان، پارک کوهسنگی را در نظر گرفت و 4900 متر مربع از زمین های این بوستان را به اداره میراث فرهنگی، صنایع دستی و گردشگری مشهد واگذار کرد. در سال 1382 احداث موزه آغاز و در سال 1393 افتتاح شد. در ساخت این موزه از تکنولوژی های نوین و با حد استاندارد بالایی استفاده شده و معماری آن معماری ایرانی و اسلامی است. آینه کاری های پراکنده و سنگ کاری در آن به کار رفته است. این موزه 12 طبقه دارد. بخشی از آن به احترام طراح آن به نام دکتر میرفندرسکی نامگذاری شده است.
1- مخزنی برای نگهداری سازه های معماری و اشیاء تاریخی: این مکان با امکانات بسیار مجهز امنیتی ساخته شده است. ضد زلزله و ضد حریق است و حتی از آسیب های جنگی در امان است.
2- آزمایشگاه مرمت آثار و لوازم تاریخی: در این قسمت کارگاهی برای مرمت اشیاء و آزمایشگاهی برای حفاظت از آنها دارد. پژوهش ها و مطالعاتی که لازم است در این قسمت انجام می شود. همچنین در این قسمت مستندسازی صورت می گیرد.
3- کتابخانه: در این کتابخانه 5000 جلد کتاب های تخصصی و اسناد تاریخی و عکس وجود دارد. کتاب هایی که در آن وجود دارند در مورد تمدن و تاریخ، صنایع دستی و گردشگری، موزه داری و هنر هستند. محل قرار گرفتن کتابخانه طبقه همکف موزه است و علاقه مندان و پژوهشگران به آنجا مراجعه کرده و عضو شوند و از منابع غنی آن استفاده کنند.
4- سالن اجتماعات: این سالن مجهزترین امکانات سمعی و بصری را داراست و 140 نفر جمعیت را پوشش می دهد.