Das Nationalarchäologische Museum, eines der ältesten öffentlichen Museen in Italien und Europa, beherbergt eine bedeutende Sammlung griechischer und römischer Skulpturen; es bewahrt außerdem Bronzestatuen, Keramiken, Edelsteine, Münzen und auch einen Abschnitt ägyptischer und assyrisch-babylonischer Antiquitäten.
Es entstand dank des Legats von Domenico Grimani und der Schenkung von Giovanni Grimani, die 1523 bzw. 1587 den Großteil ihrer Sammlungen antiker Objekte der Serenissima Republik Venedig vermachten.
Diese Werke bildeten den Kern des Öffentlichen Statuars, das typische Ausdruck des Renaissancegeschmacks, das 1596 von Federico Contarini im Antisala der Biblioteca di S. Marco eingerichtet wurde. Angereichert durch weitere Schenkungen im 17. und 18. Jahrhundert, wurde das Museum mit der Bibliothek auf Wunsch von Eugenio de Beauharnais, Vizekönig von Italien, 1812 in den Palazzo Ducale verlegt.
Erst nach dem Ersten Weltkrieg wurde das neue archäologische Museum im Königlichen Palais, das von König Vittorio Emanuele III. gespendet wurde, in der heutigen Räumlichkeit, im ersten Stock der Procuratie Nuove, eingerichtet. Die Ausstellung, die von Carlo Anti zwischen 1923 und 1926 kuratiert wurde, wurde zwischen 1949 und 1954 von Bruna Forlati erweitert, nach der Hinterlegung der archäologischen Sammlungen von Teodoro Correr im Jahr 1939. Es wurde 1961 nach den Nachkriegsabkommen zwischen Italien und Jugoslawien um Teile der Sammlungen von Keramiken, Gläsern und Edelsteinen des S. Donato Museums in Zara bereichert. Schließlich stammt die Schenkung protostorischer Objekte aus Bronze von Giancarlo Ligabue aus dem Jahr 1982.