Muzeum Archeologiczne we Wrocławiu jest oddziałem Muzeum Miejskiego, mieszczącym się w południowym skrzydle Arsenału. Jedna z najstarszych tego typu placówek w Europie została założona w 1815 r. jako Królewskie Muzeum Sztuki i Starożytności w dawnym klasztorze kanoników regularnych na wyspie Piasek. Od 1862 r. funkcjonowało jako Muzeum Archeologiczne, a w 1899 r. zbiory przekazano Śląskiemu Muzeum Rzemiosła Artystycznego i Starożytności na pl. Wolności. W 1945 r. zbiory ulokowano w Pałacu Królewskim jako Państwowe Muzeum Prehistoryczne, od 1948 r. funkcjonujące jako Dział Archeologii Muzeum Śląskiego, a od 1963 r. już jako Muzeum Archeologiczne. W 2000 r. włączono je w obręb Muzeum Miejskiego Wrocławia, a zbiory przeniesiono w obecne miejsce.
Wystawa „Archeologia Śląska” prezentowana jest na trzech piętrach i obejmuje eksponaty od epoki kamienia (500 tys. lat temu) po XVI w. Sala „Śląsk starożytny. Epoka kamienia i początek epoki brązu” (na drugim piętrze) sięga czasów paleolitu (500 000 lat temu) i neolitu. Można tu zobaczyć kości mamutów i nosorożców włochatych z epoki lodowej, narzędzia (pięściak, harpun kościany, sztylet krzemienny) oraz model mezolitycznego szałasu. Neolit reprezentują: motyka z poroża, siekiera krzemienna, topór kamienny, naczynia zasobowe z Trzebnika, figurka kobiety z Raciborza-Ocic, model neolitycznej osady oraz słynna kultowa figurka barana z Jordanowa Śląskiego. Znajdują się tu także eksponaty z wczesnej epoki brązu – szpila, naszyjnik, bransoleta i siekierka z brązu oraz naczynia i lampka gliniana.
Sala „Śląsk starożytny. Epoka brązu i epoka żelaza” (na pierwszym piętrze) obejmuje kulturę przedłużycką, łużycką, Celtów, przeworską, luboszycką, okres wpływów rzymskich i wędrówek ludów (od ok. 1700 p.n.e. do ok. 500 n.e.). Można tu zobaczyć naramiennik, nagolennik, czekan, miecz, wózki, wazy, situlę i zapinkę z brązu oraz popielnicę twarzową. Epokę żelaza reprezentują odtworzony pochówek szkieletowy wojownika kultury lateńskiej, model grobu ciałopalnego wojownika kultury przeworskiej, grot, nóż i toporek żelazny, rekonstrukcja pieca dymarkowego z Tarchalic, figurka Merkurego (import rzymski) oraz skarby z tzw. grobów książęcych z Opola-Gosławic i Wrocławia-Zakrzowa.
Sala „Śląsk średniowieczny” prezentuje przedmioty codziennego użytku, biżuterię odzież i obuwie z lat ok. 600-1500. Można tu zobaczyć model drewnianego domu krytego strzechą z X-XIII w., naszyjniki, krzyż typu wielkomorawskiego, fragmenty tzw. skarbu kotowickiego, akwamanilę w kształcie jeźdźca na koniu z XIII/XIV w., kafle z przedstawieniem baranka i lwa czeskiego oraz dzbany kamionkowe z XV w. Kolejne elementy wystawy to: granitowa macewa z 1246 r. odnaleziona na dziedzińcu ratusza w 1848 r. i piaskowcowy maszkaron z cembrowiny studni na dziedzińcu arsenału z XIII/XIV w. Wystawę zamyka model XIV-wiecznego zamku położonego na zboczu Kalwarii w Bardzie.
W muzeum organizowane są także wystawy czasowe, w tym sztuki współczesnej, a na dziedzińcu – festyn archeologiczny „Ludzie Ognia” prezentujące rzemiosło dawnych hutników, kowali, odlewników, szklarzy i garncarzy oraz funkcjonowanie pieca dymarskiego sprzed 2000 lat.
