Lo funda en 1867 la reina Isabel II, con el fin de albergar las colecciones numismáticas, arqueológicas, etnográficas y de artes decorativas reunidas hasta ese momento por los monarcas españoles de las casas de Austria y Borbón. A este legado se sumarían los objetos reunidos por la Escuela Superior Diplomática y los adquiridos por las Comisiones Científicas. Estas colecciones pasarán por diversas ubicaciones hasta alcanzar su actual emplazamiento en 1895. Los objetos expuestos abarcan períodos comprendidos entre el Paleolítico y la Edad Media. Merecen mención especial los exvotos helenísticos de Calvi, vendidos al estado por el marqués de Salamanca en 1879, la colección de arte ibérico (en la que se incluyen las célebres Damas de Elche y de Baza) y el Tesoro de Guarrazar, el más espectacular conjunto de orfebrería visigoda.La exposición se despliega en tres plantas con 39 salas, permitiendo realizar un recorrido histórico por la Península Ibérica desde la Prehistoria hasta el siglo XIX y admirar las colecciones de Egipto y Grecia y la constituída por las cien mejores piezas del monetario. El museo tiene biblioteca, videoteca, diapoteca y archivo fotográfico. Además, organiza visitas guiadas gratuitas para la tercera edad.Dispone igualmente, de la reproducción parcial de la sala de los polícromos de Altamira.

En la actualidad, El Museo se encuentra abierto parcialmente por obras: con la exposición de “Tesoro del Museo Arqueológico Nacional” se ofrece a los visitantes la oportunidad de conocer una selección de las mejores piezas de su colección y de asistir a actividades relacionadas con ellas.