21. 02. 2009 tarih ve 27148 sayılı Bakanlar Kurulu kararı ile kuruldu. Müze, 12. 03. 2010 tarihinden itibaren de faaliyetlerine başladı. Müze binası, Batman Kültür Merkezi kompleksinin güney cephesinde yer almaktadır. Yaklaşık 1.500 metrekarelik alanı kaplayan müzeye giriş ayrı bir kapıdan sağlanmaktadır. Müze, iki katlı bir yapıdan oluşmaktadır. Batman İl Kültür ve Turizm Müdürlüğü’ne bağlı olarak faaliyetlerini yürüten ve bir arkeoloji müzesi olan Batman Müzesi; Batman ve Siirt illeri sınırlarında kalan Ilısu Barajı inşasından sonra baraj suları altında kalacak olan höyüklerde kurtarma kazılarına başkanlık etmekte ve bu kazılarda ortaya çıkan eserleri bünyesinde sergilemektedir. Müzede toplam 2.211 eser bulunmaktadır.

Türkiye’de, Müze Park Projesi uygulamasını hayata geçiren ilk müze olması, Batman Müzesi’ni diğer müzelerden ayrı kılmaktadır. Müze Park Projesi, Dicle Kalkınma Ajansı tarafından desteklenen bir proje olup, bu proje kapsamında müze bahçesinde oluşturulan tarihsel yaşam alanları ile ziyaretçilerin, tarihi, bağlamına uygun olarak deneyimleyebilmesi ve geleneksel, sosyal, kültürel hayatın çeşitli uygulamalarını dönemine özgü olarak canlandırabilmesi mümkün kılındı. Müzede, kazı çalışmalarında ortaya konulduğu şekliyle tarihsel dönemini yansıtan ev modelleri, ölü gömme gelenekleri ve taş oyunları gibi çeşitli unsurlarla bölgedeki geçmiş kültürü yansıtan yapı örnekleri ve dönemin geleneksel yaşamı canlandırılmaktadır. Ayrıca, ilkokul, ortaokul ve lise öğrencilerinin daha iyi bir tarih bilinci ile kazı bilimi hakkında bilgi sahibi olmaları adına, Müze Park Projesi kapsamında oluşturulan kazı alanlarında, uzman arkeologlar eşliğinde uygulamalı eğitimler verilmektedir. Bunun yanında, kısa video gösterimi ve çeşitli simülasyon alanları ile çocuk ziyaretçiler için de müze daha eğlenceli hâle getirildi.

Batman Müzesi’nde eserlerin teşhiri, ilgili eserin tanımlanan özelliklerine göre Paleolitik-Neolitik salon, Ilıca salonu ve Hasankeyf salonu olmak üzere üç ayrı salonda yapılmaktadır. Bu salonlarda, her biri Paleolitik dönemden Ortaçağ’a kadar geniş tarih aralığında değişik zamanlara denk gelen yaklaşık 500 adet tarihi eser sergilenmektedir. Müzenin en önemli eserleri, Başur Höyük kazılarında ortaya çıkarılan oyun taşlarıdır. Siirt İli Aktaş Köyü Bakır Mezrası’nda yer alan Başur Höyük'te, 2012 yılında yapılan kazı çalışmalarında açığa çıkarılan ve Erken Tunç Çağı’na ait mezarların birinde ele geçen oyun taşlarının, iki kişi ile oynanabilen bir oyuna ait taşlar olduğu düşünülmektedir. Değişik renklerde ve farklı türdeki 39 parçadan oluşan bu oyun takımı, dönemi içerisinde bilinen en zengin oyun taşı grubunu oluşturmaktadır. Mezar buluntuları içerisinde ayrı bir öneme sahip olan bu oyun setinin, Yakın Doğu’nun en eski oyun takımı olmaya aday olduğu iddia edilmektedir. Gusir Höyük kazılarında ortaya çıkarılan Dikili Taş, yine Başur Höyük’teki kazılardan elde edilen Tunç Mezar Hediyeleri ve Hasankeyf’teki kazılardan çıkarılan Tanrı Bes müzedeki diğer önemli eserlerdendir. Müze’de ayrıca, arkeoloji, kültür, sanat tarihi konularında ele alınmış çok sayıda kitaptan oluşan bir kütüphanenin yanı sıra, bölgedeki çeşitli kazılardan elde edilen eserlerin restorasyonunun yapıldığı bir de laboratuvar bulunmaktadır. Müze halen, Pazartesi günleri hariç diğer günler 08.00 ile 17.00 saatleri arsında hizmet vermektedir.