El museo se creó en 1867, cuando la reina Isabel II promulgó un decreto sobre la necesidad de conservar la colección nacional de hallazgos etnográficos y arqueológicos. Por orden de la Reina, la colección del Real Gabinete de Historia Natural fue cedida al museo y se convirtió en la base de la exposición. La primera ubicación temporal de la exposición fue la sede de la calle Ambassador. En 1895, el museo se trasladó a donde se encuentra ahora, el palacio de la calle Serrano. La historia de la institución no ha tenido periodos de altibajos especialmente vistosos. La única convulsión que sufrió fue al principio de la Guerra Civil, cuando unos ladrones robaron la colección de monedas de oro del Tesoro de Quimbayas.
La colección abarca desde la Antigüedad hasta finales del siglo XIX. Gracias a las donaciones y al apoyo del Gobierno, en 2004 el museo contaba con 34 exposiciones que abarcaban todos los periodos de la cultura y el desarrollo de España, la historia temprana y la prehistoria del Egipto Medio y Grecia. La colección también abarca el desarrollo cultural y la prehistoria de las Islas Baleares y Canarias e incluso del desierto del Sahara.
A la entrada, los visitantes son recibidos por una réplica de la Cueva de Altamira con pinturas rupestres únicas de más de 40.000 años de antigüedad. En la planta baja, los visitantes podrán ver una película sobre arqueología, así como una breve excursión por la historia del país, desde la antigüedad hasta la actualidad.
A continuación, podrán ver una gran exposición de hallazgos arqueológicos de la época prehistórica de los habitantes de la Península Ibérica, repartidos en 6 salas. En la primera planta, los visitantes verán exposiciones sobre el desembarco de los fenicios en la costa mediterránea, que incluyen objetos domésticos, vajillas, los primeros escritos y el patrimonio cultural de los celtas y los íberos. También se puede ver una colección de objetos: joyas, mosaicos antiguos. En la primera planta hay 8 salas. En la tercera planta se exponen piezas de la época de los Austrias y los Borbones, la época de los Grandes Descubrimientos Geográficos. La mayor parte de la planta está dedicada a las colecciones del Mundo Antiguo. En el entresuelo, los visitantes verán una exposición única de monedas antiguas de plomo, bronce, plata y oro por valor de más de 103 mil, realizadas en el periodo comprendido entre el siglo VI a.C. y el siglo XXI.
El Museo Arqueológico Nacional cuenta con piezas procedentes de todo el mundo: estatuas, sarcófagos, esfinges y momias. Entre las más famosas están la Esfinge de Agosta, la Estatua del Sacerdote de Cádiz, la figura de Leona de Baena, el Toro de Osuna, la estatua de la Barca de Zamora, el sarcófago de Taremechenbaster, la tumba de Constantia de Castilla, la tumba de Pozo Moro, los cuencos de Aktorka - la sensación de inmersión en el mundo antiguo es completa y realista. La Dama de Elche, monumento del arte íbero, y los tesoros de los visigodos figuran entre las piezas más valiosas.
