No museu está o principal centro de investigação arqueológica de Portugal, com peças provenientes de todo o país. Na entrada do museu encontram-se estátuas de granito, de mais de 2 metros de altura, provenientes do norte de Portugal e que representam Guerreiros Calaico-Lusitanos do século I dC. As exposições permanentes se dividem em Antiguidades Egípcias, com peças que cobrem cinco mil anos de história e incluem sarcófagos e diversas estátuas, e Tesouros da Arqueologia Portuguesa, com notáveis peças de ourivesaria da Idade do Bronze à Idade do Ferro. O museu possui também a maior colecção de mosaicos romanos em museus portugueses, provenientes em sua maioria do sul do país. Além das exposições permanentes, o museu frequentemente organiza mostras temporárias sobre diversos temas.

O Museu Nacional de Arqueologia foi distinguido com o Prémio Internacional “Genio Protector da Colonia Augusta Emerita”, atribuído pela Fundação de Estudos Romanos e pelo Grupo de Amigos do Museo Nacional de Arte Romano de Mérida, em Espanha.