Археологічний музей був організований у 1966 р. як науковий відділ Інституту археології АН УРСР, а вже 19 травня 1969 р. відкрив свої двері для відвідувачів. Першим завідувачем був д.і.н., професор Іван Гаврилович Шовкопляс.
У чотирьох залах музею експонується більше 7000 оригінальних експонатів поданих за культурно-хронологічним принципом, комплексами, які дають змогу відтворити давню історію України з часу появи тут людини до пізнього середньовіччя. Експозиція, що відображає результати наукових досліджень колективу Інституту археології НАН України є вдалим взірцем поєднання фундаментальних розробок з їх практичним застосуванням.
Музей щорічно поповнюється експонатами з нових розкопок співробітників Інституту археології НАН України.
Щорічно в музеї проводиться 2–3 тематичні виставки, присвячені окремим розділам археологічної науки, відомим вченим, з нагоди наукових заходів, які проводить Інститут археології. Кожної третьої суботи місяця (з вересня по травень) в музеї проводиться археологічний лекторій «Про що розповідає археологія».
Завідувач сектора: Кулаковська Лариса Віталіївна
Учений секретар: Кононенко Олеся Миколаївна