यह पुरातत्व संग्रहालय सर जॉन मार्शल द्वारा 1919 में स्थापित किया गया था, लेकिन जगह की कमी के कारण इसे 1966 में वर्तमान स्थल पर ले जाया गया। संग्रहालय की अधिकांश वस्तुएं सांची की हैं, लेकिन कुछ विदिशा, गुलगांव आदि से लाए गए हैं। सांची संग्रहालय में प्रसिद्ध पुरावस्तु अशोक स्तंभ के शेर, कैपिटल का मुकुट है। यह वह मूर्ति है जिसने भारत के राष्ट्रीय प्रतीक को प्रेरित किया है और बड़ी संख्या में लोगों को संग्रहालय की ओर आकर्षित करती है। अन्य मूर्तियां जो भूली नहीं जानी चाहिए, उनमें शुंग वंश (दूसरी शताब्दी) की नागराज मूर्तिकला, पहली शताब्दी की एक जटिल यक्षी प्रतिमा और 7 वीं शताब्दी से ध्यान मुद्रा में भगवान बुद्ध की एक प्रतिमा है।

अन्य आकर्षण