南越王墓深藏于岗顶之下20米，1983年6月因基建被发现。墓主身穿丝缕玉衣，用一棺一椁。从贴身随葬的龙钮“文帝行玺”金印和一枚“赵昧”玉印，确认了墓主是南越开国之君赵佗的孙子，即第二代南越王赵昧。公园前214年象郡3郡，任命任嚣为南海尉，设郡治于番禺，并建城。秦末汉初，赵佗继任南海尉，他乘中原战乱，据地自立，建立南越国，自称南越王。第二代南越王的陵墓距今已有2100多年。陵墓中有殉人15具和1000多件（套）珍贵的随葬品，尤其是雕镂精美的各种玉器，堪称汉代玉器之大观，具有汉、楚、越文化特色的青铜器也属珍稀罕见。南越王墓是岭南地区汉墓中出土文物最多、考古收获最大的一座。它的发现，为研究秦汉时期岭南地区的开发、物质文化的发展、南越历史，以及广州早期城市的历史发展、汉越民族文化的融汇等，提供了极为宝贵的资料。发掘后，墓室就地保护，并在其旁边辟建了占地1.4万平方米的西汉南越王墓博物馆。不少在南越王墓出土文物，被世人誉为“岭南文化之光”和“国宝”。西汉南越王墓博物馆占地14000平方米。整体布局以古墓为中心，上盖覆斗形钢架玻璃防护棚，象征汉代帝王陵墓覆斗型封土。墓的东边为三层的综合陈列楼，北边为两层的主体陈列楼，用环绕的回廊上下沟通将三座建筑物连成整体。现在，全馆共有10个展厅，4800多平方米。