El Museo Arqueológico Municipal de Cartagena es el principal eje vertebrador de las actividades arqueológicas de la ciudad y su comarca. Sus colecciones, algunas de ellas iniciadas desde el siglo XVI, fueron incrementándose hasta quedar finalmente recogidas en un antiguo edificio que se convertiría en el primer museo, fundado en el año 1943.

Las actuales instalaciones, obra del arquitecto Pedro A. San Martín, se edificaron en torno a una necrópolis paleocristiana descubierta en ese mismo lugar, y se concluyeron en 1982. La remodelación más reciente del edificio se llevó a cabo en 1997, coincidiendo con la celebración en Cartagena del XXIV Congreso Nacional de Arqueología, fecha en que se habilitó un amplio espacio de acceso dotado de zonas ajardinadas y áreas de esparcimiento, reformándose su fachada por medio de una serie de arcadas de ladrillo que recrean sistemas constructivos de un estilo propiamente romano.

En su interior, ocupando el espacio central, se extiende la necrópolis. Su principal interés radica en la variada tipología de sepulturas que alberga, con enterramientos infantiles en ánforas, fosas simples, túmulos con mensa para el ágape funerario y panteones. Las dos plantas de la exposición permanente del museo se hallan dispuestas alrededor de la necrópolis, permitiendo su contemplación desde cualquier punto del recorrido.

En la primera planta se encuentran las diferentes secciones ordenadas por períodos cronológicos. El área de Prehistoria acoge las importantes colecciones paleontológicas de la Cueva de la Victoria, y continúa con las culturas de los cazadores y recolectores del Paleolítico representadas en la comarca, desde el Musteriense hasta el final del Magdaleniense. Las etapas del Neolítico, Eneolítico y Cultura Argárica, dan paso a la sección de Colonizaciones, en la que destacan las cráteras griegas y los materiales de época ibérica hallados en el poblado de Los Nietos.

La Romanización es sin duda el episodio histórico más intenso que vivió la ciudad durante la antigüedad, y también el que mayor representación tiene en el museo. Ocupa la mayor parte de la primera planta y arranca con la extensa colección de epigráfica, considerada como una de las mejores de Hispania, destacando por su número y variedad las inscripciones funerarias.

El intenso tráfico comercial que registró el puerto de Carthago Nova, tiene su reflejo en las distintas producciones cerámicas que se exhiben. Vajillas de Cales, Ischia, Gnatia, Megara, Pérgamo, Etruria, Arezzo, Millau, Cartago, etc. nos dan una idea de los frecuentes contactos que la ciudad mantenía con otras metrópolis del Mediterráneo.

En el espacio dedicado a la ciudad y sus monumentos se muestran distintos restos arquitectónicos y algunos de los espléndidos capiteles que decoraban la escena del teatro romano, recientemente excavado, del que destacan las tres arae de mármol consagradas a la triada capitolina, Júpiter, Juno y Minerva. Dentro de este mismo espacio, junto a dos altares gemelos conmemorativos de la edificación del teatro, se halla la sección de escultura, que cuenta con algunos excelentes ejemplos del programa ornamental de aquel edificio, como el Apolo citaredo, o la placa con el magnífico relieve de Rea Silvia. La escultura de un joven ataviado con clámide, procedente del foro, y la cabeza de un niño con corona, hallada en la calle Cuatro Santos, destacan por su extraordinaria ejecución.

Las secciones dedicadas a la vivienda y a los materiales de construcción, entre los que se hallan el pavimento de opus sectile de la calle Saura y el mosaico bicromo de la calle Palas, dan paso a la de Minería, donde se muestran numerosos objetos relacionados con esta actividad, tan estrechamente ligada a la ciudad de Carthago Nova. Picos, martillos, cuñas, poleas, escalas y esportones para el transporte del mineral, además de gorros y sandalias de esparto, algunos perfectamente conservados en las antiguas galerías, dan refrendo a las citas de algunos autores clásicos sobre la importancia que este sector tuvo para la economía local.

El apartado dedicado al comercio y la industria cuenta con numerosos objetos relacionados con estas actividades: ánforas, molinos, artes de pesca, cepos de anclas y lingotes de plomo, concluyendo con una muestra de las acuñaciones monetales de la ceca de la ciudad y otras de época republicana e imperial. El recorrido de esta planta finaliza con las vitrinas dedicadas al Bajo Imperio y la época Medieval, donde se exponen producciones cerámicas africanas y orientales de los siglos IV al VII, así como la lápida de Comenciolo, sin duda uno de los mejores documentos epigráficos de la presencia bizantina en la ciudad.

En la segunda planta, con un tratamiento distinto, se muestran con carácter temático algunos de los yacimientos más importantes de la ciudad, como el Teatro Romano y la Muralla Púnica, con sus respectivas maquetas. El recorrido del museo concluye con una sección en la que se recogen objetos relacionados con la historia moderna de Cartagena, entre los que destacan inscripciones conmemorativas, funerarias, escudos nobiliarios y eclesiásticos.

Además de una pequeña sala de conferencias situada en la segunda planta, el Museo Arqueológico Municipal dispone de un centro de investigaciones anexo que cuenta con despachos, talleres, laboratorio, biblioteca y el almacén de sus fondos.