1971 yılında daha küçük bir müze kurulmuş olsa da, 1979 yılında bugünkü müze binası hizmete açılmıştır. Müzedeki eserlerin büyük çoğunluğu Arslantepe, Pirot, Cafer Höyük, Köşkerbaba, İmamoğlu ve Değirmentepe gibi çeşitli kazılarda ortaya çıkan eserlerden oluşmaktadır. Karakaya Barajı inşaatı sırasında da bulunan bazı eşyalar da bulunmaktadır. Eserler, Neolitik, Kalkolitik, Tunç, Hititler, Urartu, Roma, Bizans, Selçuklu, Anadolu beylikleri, Osmanlı dönemlerine aittir.
Müzede yer alan önemli eserlerden bazıları şunlardır:[2]
Caferhöyük kazılarından çıkan Neolitik heykeller (M.Ö. 8000)
Arslantepe kazılarından çıkan Erken Tunç Çağı kılıçları (M.Ö. 3200-3800)
Arslantepe kazılarından çıkan insan mezarı (M.Ö. 4000)
