Варненският археологически музей е основан през 1887 г. от братята Карел и Херман Шкорпил (археолози и учени от чешко-български произход, основоположници на българската археология и музейно дело).
Сградата, в която се помещава, е строена през 1892 – 1898 г. за училище – Девическа гимназия. Изградена е в стил късен барок със сутеренни помещения и два етажа. Има почти квадратна форма с просторен вътрешен двор.
Експозиционната площ на музея е 2150 кв. м, отделно са фондовете, библиотеката и Учебният детски музей.
Някои от помещенията и коридорите са украсени с декоративни стенописи. Непрекъснат коридор обикаля цялата сграда, от който се влиза в изложбените зали. По широки стълбища от юг се влиза във фоайе, където са разположени информационното бюро и павилионът за сувенири и издания на музея. От него се осъществява връзката с изложбените зали и със сутерена, където се намират библиотеката и единственият в страната Учебен детски музей.
Археологическият музей показва оригинални находки от времето на палеолита (около 100 000 години пр. Хр.) до средновековието (VII-VIII) век, много от които са с огромно значение за археологията на Европа и света. Тук се намира най-голямата мезолитна колекция от кремъчни сечива в Югоизточна Европа, най-големите колекции в България от антични теракоти, надгробни релефи, лампи и стъклени съдове.
Най-значимите експонати в музея са от Варненския енеолитен некропол. Намерен при случайни строителни работи в западната индустриална зона на Варна през 1972 г., Варненският некропол скоро се превърна в сензационно научно откритие, чието значение надхвърля значително границите на праисторията на съвременна България. В резултат на проучванията досега са открити 294 гроба. Само откритите златни предмети в проучените гробове са повече от 3000 и са с общо тегло над 6 килограма, а разнообразието им е значително – над 38 различни вида. Много голямо е и количеството находки от други материали – медните изделия са над 160; кремъчните – над 230; почти 90 са от камък и мрамор. Открити са и множество черупки от средиземноморски мекотели, от които са били направени около 1100 накита – гривни, мъниста и апликации. Керамиката – над 650 глинени съда, е доста често срещан гробен инвентар. Сред тях особено място заемат два съда, върху чиято повърхност украсата е нарисувана със златна боя.
В музея са показани и уникални експонати от елинистическата, римската и късноантичната епоха, редки домонетни форми, над 2000 златни, сребърни, бронзови и медни антични и средновековни монети. Експонирани са каменни надписи от историята на българската държава, най-големите в страната сбирки от раннобългарски ремъчни украси и накити от Второто българско царство (1185 г. – 1393 г.).
В шест зали е експонирана представителна част – 150 икони ( ХIV – ХIХ век) от богатата колекция на музея. Тук могат да се видят изключително ценни и стари образци, както и върхови постижения на Тревненската иконописна школа. Със своята иконна колекция Варненският музей се нарежда веднага след Националния исторически музей в София.
Билети за музея и информационни материали могат да се закупят във фоайето, където се намира и павилионът за сувенири, информационни материали, специализирана литература и др. Експозицията е подредена хронологически, като са показани последователно материали от различните исторически епохи, проследяващи развитието на човешкото общество в продължение на хилядолетия в района на Варна.
