พิพิธภัณฑ์ผ้า มหาวิทยาลัยนเรศวร ตั้งอยู่ที่อาคารอเนกประสงค์ ภายในมหาวิทยาลัยนเรศวร ประกอบด้วย “ผ้าทอไทย” ถือเป็นมรดกทางภูมิปัญญาของชาวไทย ที่นำ “ฝ้าย” ผลผลิตของประเทศมาผลิตเป็นผ้าทอมือลวดลายต่าง ๆ มีเสน่ห์ในตัวเอง สื่อถึงความเป็นเอกลักษณ์ของภูมิปัญญาท้องถิ่นในแต่ละภาค ทำให้คนไทยในปัจจุบันหันมาให้ความสำคัญกับการใช้ผ้าทอไทยและใส่ใจกับภูมิปัญญาชาวบ้านมากยิ่งขึ้น

สมเด็จพระนางเจ้า ฯ พระบรมราชินีนาถ ทรงมีวิสัยทัศน์ กว้างไกล เล็งเห็นถึงการเพิ่มศักยภาพผ้าทอไทยยกระดับสู่เวทีระดับโลก จึงเกิดโครงการอันเนื่องมาจากในพระราชดำริหลากหลายโครงการ  

นอกจากนี้ยังมีการจัดแสดงผ้าและวิถีชีวิตของกลุ่มชาติพันธุ์ต่าง ๆ ที่มีการอพยพเข้ามาและมีอยู่เดิมในเขตภาคเหนือ ผ้าโบราณ ที่มีการนำมาใช้ในพิธีกรรมต่าง ๆ อาทิ กลุ่มไทครั่ง ซึ่งเป็นกลุ่มชนที่อพยพมาจากประเทศลาวเมื่อสมัยรัชกาลที่ 3 นิทรรศการวิถีชีวิตของกลุ่มชาติพันธุ์ใน 9 จังหวัดภาคเหนือตอนล่าง รวมถึงห้องจัดแสดงพิพิธภัณฑ์ผ้าจิตรลดา และการรวบรวมผลิตภัณฑ์งานฝีมือจากแหล่งต่าง ๆ ภายในประเทศมาจำหน่ายภายในพิพิธภัณฑ์

  ชั้นที่ 1 ประกอบด้วย ร้านจำหน่ายผลิตภัณฑ์ผ้าไทย และงานฝีมือจากแหล่งต่าง ๆ ในประเทศ และของที่ระลึกมหาวิทยาลัยนเรศวร  

ชั้นที่ 2 ประกอบด้วย ห้องนิทรรศการผ้า

  1.ห้องพิพิธภัณฑ์ผ้าจิตรลดา

2.ห้องพิพิธภัณฑ์ผ้าไทครั่ง

3.ห้องพิพิธภัณฑ์ผ้าไททรงดำ  

4.ห้องนิทรรศการหมุนเวียน 

5. ห้องสำนักงานและห้องสมุด