Στις 3 Οκτωβρίου 1866 τέθηκε επισήμως ο θεμέλιος λίθος του κτιρίου του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου, του πρώτου που ιδρύθηκε στο νεοσύστατο ελληνικό κράτος μετά την αποτίναξη του οθωμανικού ζυγού.
Η αρχική έδρα του ιδρυθέντος το 1829 μουσείου ήταν η Αίγινα, η πρώτη πρωτεύουσα του νεότερου ελληνικού κράτους («Εθνικόν Μουσείον Αιγίνης» ονομαζόταν το πρώτο αρχαιολογικό μουσείο της χώρας).
Όταν μεταφέρθηκε η πρωτεύουσα της χώρας στην Αθήνα, το 1834, μεταφέρθηκε και η έδρα του μουσείου, με τις αρχαιότητες να φιλοξενούνται πλέον σε διάφορα κτίρια και μνημεία.
Δημιουργός των πρώτων σχεδίων για το μουσείο υπήρξε ο γερμανός αρχιτέκτονας Λέον φον Κλέντσε, ο οποίος αφίχθη στην Ελλάδα το 1834 ως απεσταλμένος του βασιλιά της Βαυαρίας Λουδοβίκου Α’, με σκοπό να τροποποιήσει το πρώτο πολεοδομικό σχέδιο της νεότερης Αθήνας, που είχαν εκπονήσει κατά τα έτη 1832-1833 ο αρχιτέκτονας – πολεοδόμος Σταμάτης Kλεάνθης και ο γερμανός αρχιτέκτονας Έντουαρντ Σάουμπερτ.
Όμως, η οικονομική κατάσταση του ελληνικού κράτους εκείνα τα χρόνια δεν επέτρεπε την πραγματοποίηση των φιλόδοξων σχεδίων του, που περιελάμβαναν την ανέγερση μιας Εθνικής Γλυπτοθήκης και του μεγαλοπρεπούς «Παντεχνείου».
Λύση στο οικονομικό αδιέξοδο που υφίστατο σχετικά με την ανέγερση ενός αρχαιολογικού μουσείου στην Αθήνα έδωσε το 1856 ο Δημήτριος Μπερναρδάκης, Έλληνας της διασποράς από την Αγία Πετρούπολη, ο οποίος πρόσφερε για το σκοπό αυτόν το ποσό των 200.000 δραχμών.
Έτσι, στις 30 Ιουνίου 1858, κατόπιν σχετικού διατάγματος του βασιλιά Όθωνα, ορίστηκε η ίδρυση Μουσείου Αρχαιοτήτων.
Μεταξύ των αρχιτεκτόνων που κατέθεσαν τις προτάσεις τους για την κατασκευή του μουσείου ήταν και ο γερμανός αρχιτέκτονας Λούντβιχ Λάνγκε.
Τα σχέδια του Λάνγκε δεν υιοθετήθηκαν εξαρχής λόγω πολιτικών ταραχών και διαφωνιών για τη θέση ανέγερσης του μουσείου.
Τελικά, το 1866, και αφού προηγήθηκε η δωρεά οικοπέδου επί της οδού Πατησίων στο ελληνικό δημόσιο από την Ελένη Τοσίτσα, άρχισε η ανέγερση του Εθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου («Μουσείου του Πανελληνίου», όπως το αποκαλούσαν τότε), σε σχέδια του Λάνγκε και με τροποποιήσεις του Ερνέστου Τσίλερ για την πρόσοψη.
Στην τελετή θεμελίωσης, που έγινε με κάθε επισημότητα στις 3 Οκτωβρίου 1866, παρευρέθησαν ο βασιλιάς Γεώργιος Α’, υπουργοί, βουλευτές, μέλη της Ιεράς Συνόδου, πολλοί επίσημοι και πλήθος κόσμου.
Το μουσείο άνοιξε τελικά τις πύλες του για το κοινό το 1889, παρουσιάζοντας τις μόνιμες εκθέσεις του, που αποτελούνταν από τμήματα της σύγχρονης Συλλογής Προϊστορικών Αρχαιοτήτων και της Συλλογής Γλυπτών.
Κατά τη διάρκεια του α’ μισού του 20ού αιώνα το μουσείο εμπλουτίστηκε με πολλές αρχαιότητες που προέρχονταν από ανασκαφικές έρευνες σε διάφορες περιοχές της Ελλάδας.
Κατά τα έτη 1932-1939 πραγματοποιήθηκε επέκταση του μουσείου προς ανατολάς.
Επί Κατοχής το μουσείο επιτάχθηκε και στις κενές αρχαιοτήτων αίθουσές του εγκαταστάθηκαν διάφορες υπηρεσίες.
Το μουσείο λειτούργησε ξανά από το 1947, η δε επανέκθεση των συλλογών του ολοκληρώθηκε το 1964.
Κατά τα έτη 2002-2004 πραγματοποιήθηκαν εργασίες ανακαίνισης όλων των εκθεσιακών χώρων του μουσείου, που είχε πληγεί από το σεισμό του 1999.
Το Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο παρουσιάζει στο κοινό αρχαιότητες που καλύπτουν την περίοδο από την 6η χιλιετία π.Χ. έως τον 4ο αιώνα μ.Χ. και συνθέτουν ένα πανόραμα του αρχαίου ελληνικού κόσμου.
