المتحف مبني على جزء من القصبة القديمة، التي بنيت في القرن التاسع، وتقع في مدينة سوسة العتيقة، المدرجة على قائمة مواقع التراث العالمي.
يحتوي المتحف على مجموعة هامة من الفسيفساء الرومانية التي تغطي الفترة بين القرنين الثاني والرابع.
كما يضم عدة قطع وتماثيل صغيرة واللوحات التذكارية والفخار والمرفقات الجنائزية، المتأتية من الحفريات الأثرية التي أقيمت في المواقع الأثرية في منطقة الساحل التونسي، خاصة المدن القديمة لحضرموت مثل الجم وسلقطة.
وتعتبر رأس ميدوسا التي ترجع للقرن الثاني، وتمثل هذا الكائن الميثولوجية بديكور حرشفي مشع مذكرا بالسلطة المنومة لميدوسا، إضافة إلى فسيفساء انتصار باخوس، وزيوس آخذا غانيمادس. المتحف وقع إغلاقه عام 2011 في إطار إعادة الهيكلة، وأعيد افتتاحه في 9 يونيو 2012.
