Gaziantep kent şehir merkezinde Kamil Ocak Caddesi'nin üzerinde yer alıyor. Cumhuriyet döneminin ilk arkeologlarından Sabahat Göğüş tarafından 1944 yılında başlayan müze kurma girişimlerinin ardından 1969 yılında kent müzesi olarak hizmete açıldı. Müzenin eser yönünden zenginleşmesi ve Zeugma antik kentinden çıkarılan mozaiklerin de arkeoloji müzesinde sergilenmesi nedeniyle sergi alanları zaman içerisinde yetersiz kaldı. Bu nedenle 2011 yılında mozaikler, inşa edilen Zeugma Mozaik Müzesi’ne taşındı. Ardından Kültür ve Turizm Bakanlığı tarafından Gaziantep Arkeoloji Müzesi tadilata alındı ve teşhir alanları genişletildi. 3500 metrekarelik sergi alanına sahip olan Gaziantep Arkeoloji Müzesi, 18. 05. 2017 tarihinde yeniden ziyaretçilere açıldı ve müzede 1.752 adet eser teşhir edilmektedir.

Müzenin sergi alanı, zemin ve birinci kat ile bahçesini kapsamaktadır. Zemin kat B ve C olmak üzere iki blok, birinci kat ise tek bir bloktan (B blok) oluşmaktadır. Tarihsel dönemlerin sıralanışına göre dizayn edilen sergileme alanlarının başlangıç noktası zemin kat B Blok’tur. Gaziantep’in geçirdiği tarihsel dönemlerin ve Gaziantep’in tarihteki isimlerinin görsel olarak duvarlarda ziyaretçilere sunulduğu koridordan teşhir alanına geçilmektedir. Sergi, Gaziantep’in Alt Paleolitik dönem özelliklerini ortaya koyan doğa tarihini simgeleyen vitrin ile başlamaktadır. Dülük ve Fırat kenarı Paleolitik taş aletlerinin ve bunların kullanımına yönelik materyallerin yer aldığı vitrinlerle devam etmektedir. Nesli tükenmiş olan Maraş Fili’nin eldeki iskeletleri, orijinaline uygun Maraş Fili’ni temsil eden büyük bir pano üzerinde sergilenmektedir. Sergi alanında Neolitik döneme ait taş heykel, Gaziantep’in Kalkolitik ve Eski Tunç Çağı’nı temsil eden Şaraga, Sakçagözü, Gedikli, Tilmen, Zincirli ve Sam buluntuları ile canlandırılan bir mezar içinde Eski Tunç Çağı’na ait iskelet buluntuları yer almaktadır. Geç Hitit dönemi hiyeroglif yazıtlı stel ve Karkamış antik kenti buluntuları ile Geç Hitit döneminin saray yapısının replikası da buradadır. Ayrıca Demir Çağı’na özgü Anadolu/Kuzey Suriye kökenli bir yapı türü olan Bit Hilani plan tipi mimari anlayışının özellikleri sunulmaktadır.

Tek bir bloktan (B blok) oluşan müzenin birinci katı, tarihsel kronolojiyle uyumlu zemin kat B bloğun devamı şeklindedir. Zemin kat B blok ile birinci kat B blok arasında normal merdivenin yanında engelli ziyaretçilerin de gezmesini kolaylaştıracak elektronik merdiven bulunmaktadır. Birinci kat B blokta Anadolu uygarlıkları, damga ve silindir mühürler, Dülük antik kenti ve taş eserler, Demir Çağı, Pers dönemi, Kommagene Krallığı eserleri, takılar teşhir ediliyor. Müzenin zemin kat C blok girişinde ziyaretçileri Roma dönemi Lejyoner stellerinin yer aldığı geniş alan karşılıyor. Bu bölümde sinevizyon gösterisi de yapılmaktadır. Lejyoner stellerinin bulunduğu alanın etrafını çevreleyen ince koridor, Gaziantep’in Roma dönemine ait buluntularıyla başlamaktadır. Bu koridorda heykeller, Roma dönemine ait bir aile mezar odasının yanında Zeugma antik kenti kazılarında ortaya çıkarılan Zeugma kil mühür baskılarının bir kısmı da yer almaktadır. Aynı zamanda Gaziantep İslami dönemi ve Osmanlı dönemine ait eserler de bulunmaktadır. Müzenin bahçesinde ise Hitit ve Geç Hitit dönemine ait steller, Roma dönemi lahitleri ve taş mimari yapıtlar sergilenmektedir. Bunlara ek olarak müzenin girişinde hediyelik eşya satış mağazası ile çocukların müzeleri sevmelerine yönelik faaliyetlerin gerçekleştirildiği atölye alanı oluşturuldu. Gaziantep Arkeoloji Müzesi Alt Paleolitik döneme ait fosil ve kayaçlar, Neolitik, Kalkolitik, Tunç çağları, Hitit, Hurri, Pers, Helenistik, Roma, Doğu Roma, İslami ve Osmanlı ile Cumhuriyet’in ilk dönemlerine ait arkeolojik kazılardan elde edilmiş buluntular ve eserlerin sergilendiği önemli kent müzelerinden biridir.