Il museo, ospitato nel quattrocentesco Palazzo dell'Ospedale di Santa Maria della Morte - edificio quattrocentesco ristrutturato nel 1875 - nasce nel 1881 dalla fusione di due musei, quello Universitario, erede della "Stanza delle Antichità" dell'Accademia delle Scienze fondata da Luigi Ferdinando Marsili (1714), e quello Comunale, da poco arricchitosi della grande collezione del pittore Pelagio Palagi (1860) e di numerosissimi reperti provenienti dalle fortunate campagne di scavo condotte a Bologna e nel territorio circostante fra la seconda metà dell'Ottocento e i primi decenni del Novecento. Il suo patrimonio è costituito in primo luogo dalle ricche raccolte di materiali che documentano l'archeologia bolognese dalla preistoria all'età romana, fra cui spiccano i numerosi corredi funerari etruschi di età villanoviana e felsinea. L'ordinamento del museo, oggi ampiamente rinnovato rispetto all'allestimento originale, è articolato nelle sezioni che espongono reperti provenienti dalle Collezioni Palagi e Universitaria (Sale Egiziana, Greca, Etrusco-Italica e Romana), ed in quelle che documentano la storia cittadina (Sezioni preistorica, etrusca, lapidario). Importanti nuclei di collezione riunisce anche la sezione egiziana che conta circa 3.500 pezzi, fra i quali emergono capolavori quali i rilievi della tomba del faraone Horemheb, ed è una delle più importanti d'Europa. Il museo conserva inoltre una rilevante collezione numismatica, costituita da circa 100.000 monete e medaglie.Nella sezione preistorica, recentemente rinnovata, l'evoluzione del popolamento del Bolognese è rappresentata da una serie di strumenti in pietra del Paleolitico e da numerosi manufatti che documentano lo sviluppo del Neolitico, del'l'età del Rame e dell'età del Bronzo. Di particolare rilevanza sono i testimonianze della Grotta del Farneto, il ripostiglio di Rocca di Badolo (XVI sec. a.C.), con le sue quarantuno asce di bronzo e i reperti da numerosi siti abitativi, fra cui quello di S. Giuliano diToscanella , da cui proviene tra le altre cose una ben conservata forma di fusione per falce e punte di freccia. Caratterizza il percorso espositivo una ricchissima sezione etrusca. La fase villanoviana di Bologna (IX-metà del VI sec. a.C.) è illustrata da una vasta scelta dei circa quattromila corredi tombali delle necropoli (si ricordano fra le altre quelle di Savena, S. Vitale, Benacci, Arnoaldi), comprendenti oggetti di uso personale e strumenti in bronzo, nonché vasellame in ceramica e bronzo. Qui si segnalano, in particolare, il celebre askos Benacci, forma vascolare molto rara databile alla fine dell'VIII sec. a.C., e lo straordinario complesso del "ripostiglio di S. Francesco", rinvenuto presso l'omonima basilica: un deposito di fonderia, costituito da un grande dolio che conteneva oltre 14 mila pezzi di bronzo, interi e frammentati, sia di produzione locale che di altre provenienze. La fase pienamente urbana di Felsina, la Bologna etrusca (fase "Certosa" o felsinea) è ancora una volta illustrata prevalentemente da corredi tombali, fra i quali spiccano quelli eccezionali della "Tomba grande" e della "Tomba dello sgabello", ascrivibili alla necropoli dei Giardini Margherita. Dal sepolcreto della Certosa prende invece il nome invece l'importante situla in bronzo decorata con scene di vita militare, civile e religiosa. Di grande rilevanza è anche il nucleo di circa duecentocinquanta stele figurate in arenaria, che costituivano il segnacolo delle tombe più prestigiose. Alla cultura villanoviana di Verucchio, il sito principale della Romagna della prima età del Ferro è dedicata una sala in cui è esposta una tomba principesca caratterizzata da una ricca suppellettile in legno. Per quanto riguarda l'età romana, nell'atrio è esposto il torso marmoreo loricato dell'imperatore Nerone rinvenuto durante il sec. XVII nella zona del teatro (Piazza dei Celestini), mentre fra l'atrio e il cortile è distribuita la ricca collezione di lapidi, databili prevalentemente fra il I sec. a.C. e il I sec. d.C., interessanti sia per la documentazione onomastica e magistratuale che per la testimonianza offerta da alcune decorazioni con scene ispirate alla professione del defunto. Nel cortile sono collocate anche alcune pietre miliari provenienti dalla Via Aemilia. Passando alle sezioni dedicate agli oggetti di provenienza collezionistica, nella sala con le antichità etrusco-italiche si segnalano i buccheri e, tra gli specchi, la famosa "patera cospiana". Nella sezione greca è esposta la celeberrima testa marmorea dell'Athena Lemnia dalla collezione Palagi, una bella copia d'età augustea di un originale fidiaco in bronzo. Cospicua la serie delle ceramiche greche e magno greche, delle gemme e delle oreficerie. Una menzione particolare merita la collezione egizia, una fra le più importanti d'Europa, in gran parte di provenienza Palagi, recentemente riallestita, ricca di più di tremila oggetti quali sarcofagi, stele, ushabti e manufatti vari, che documentano tre millenni di civiltà. Tra i pezzi più importanti si collocano i rilievi provenienti dalla tomba di Horemheb a Saqqara (XIII sec. a.C.), monumento riscoperto da scavi recenti, cui è dedicato un video in computer-grafica. Il museo è dotato di una sezione informatica, con alcune postazioni destinate ai visitatori perché possano esplorare ed approfondire aspetti e temi del ricco patrimonio museale.