พิพิธภัณฑ์พื้นบ้านบ่อเหล็กน้ำพี้จัดสร้างขึ้นโดยจังหวัดอุตรดิตถ์ เพื่อจัดแสดงแหล่งบ่อแร่เหล็กโบราณในเขตอำเภอทองแสนขัน คนในท้องถิ่นเชื่อว่าเป็นแหล่งเหล็กน้ำพี้ เป็นแร่เหล็กที่มีคุณภาพดี อาวุธที่หล่อจากเหล็กที่บ่อเหล็กน้ำพี้สามารถป้องกันภูตผีปีศาจ และสิ่งชั่วร้ายต่างๆ ทั้งยังเป็นวัตถุมงคลเมตตามหานิยม อยู่ยงคงกระพันชาตรี บำบัดและป้องกันสรรพโรคาพาธ จึงเป็นที่นิยมสืบเนื่องมาแต่ครั้งสมัยอยุธยาจนถึงสมัยรัตนโกสินทร์ เมื่อ พ.ศ.2533 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดา ฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จพระราชดำเนินนำนักเรียนนายร้อยจากโรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า เพื่อทัศนศึกษาที่บริเวณบ่อเหล็กน้ำพี้
 

ด้วยความสำคัญของบ่อแร่เหล็กโบราณแห่งนี้จึงมีผู้ลักลอบขุดหาสินแร่เหล็กและโบราณวัตถุที่คาดว่าอาจหลงเหลือในบ่อแร่เหล็ก นายอำเภอทองแสนขันจึงมีประกาศห้ามขุดค้นหาเหล็กน้ำพี้หรือโบราณวัตถุในเขตตำบลน้ำพี้ เมื่อวันที่ 30 มกราคม พ.ศ.2541 และในวโรกาสที่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงมีพระชนมายุครบ 6 รอบ ในวันที่ 5 ธันวาคม พ.ศ.2542 จังหวัดอุตรดิตถ์จึงดำเนินการจัดสร้างพิพิธภัณฑ์พื้นบ้านบ่อเหล็กน้ำพี้ขึ้น 
 

พิพิธภัณฑ์พื้นบ้านบ่อเหล็กน้ำพี้เป็นพิพิธภัณฑ์ที่จัดสร้างขึ้นในบริเวณพื้นที่บ่อแร่เหล็กโบราณ พื้นที่โดยรอบเป็นเนินสูงประกอบด้วยอาคารต่างๆ ที่จัดสร้างขึ้นใกล้บ่อแร่เหล็กโบราณ จำนวน 2 บ่อ อันเป็นที่มาของชื่อพิพิธภัณฑสถานแห่งนี้
 

ศาลพ่อบ่อเหล็กน้ำพี้ ภายในมีแท่นตั้งรูปเจ้าพ่อบ่อเหล็กน้ำพี้ทำด้วยปูนปั้นทาสีทองจำนวน 3 รูป ในช่วงเทศกาลสงกรานต์ของทุกปีประชาชนในจังหวัดอุตรดิตถ์จะเดินทางมาสักการะที่ศาลแห่งนี้และบวงสรวงด้วยการฟ้อนดาบ

บ่อเหล็กน้ำพี้ เป็นบ่อแร่เหล็กโบราณขนาดใหญ่ จำนวน 2 บ่อ รอบบ่อมีการสร้างลูกกรงคอนกรีตกั้นโดยรอบ
 

อาคารจัดแสดงของพิพิธภัณฑ์ มีลักษณะเป็นอาคารร่วมสมัยสร้างต่อเนื่องกัน 4 หลัง มีทางเชื่อมต่อกันภายในอาคารแต่ละหลังเป็นโถงกว้าง ติดตั้งหุ่นจำลองขนาดครึ่งเท่า และขนาดเท่าจริงเกี่ยวกับโลหะกรรมสมัยโบราณ และตำนานบ่อเหล็กน้ำพี้ ในอำเภอทองแสนขัน จังหวัดอุตรดิตถ์ผนังอาคารด้านในตั้งตู้จัดวางโบราณวัตถุ ศิลปวัตถุที่ทำจากเหล็กน้ำพี้ นอกจากนี้ ในบริเวณอาคารจัดแสดงยังติดตั้งเครื่องเสียงบรรยายประวัติการจัดสร้างพิพิธภัณฑสถานแห่งนี้ และรายละเอียดการจัดแสดงในอาคารทั้งยังมีกิจกรรมสาธิตการตีเหล็กที่ลานด้านนอกของอาคาร
 

อาคารจำหน่ายของที่ระลึก เป็นอาคารโถงทรงสี่เหลี่ยมผืนผ้า 1 ชั้น ตั้งอยู่ใกล้บ่อเหล็กน้ำพี้ ตั้งตู้จำหน่ายของที่ระลึกได้แก่ เครื่องประดับจากเหล็กน้ำพี้ พระพิมพ์จากเหล็กน้ำพี้ 
 

ข้อมูลจาก: กรมศิลปากร สำนักพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ. นามานุกรมพิพิธภัณฑสถานในประเทศไทย ภาคเหนือ เล่ม 2. กรุงเทพฯ : กรมศิลปากร, 2546. หน้า 165.