Kastamonu şehir merkezinde bulunan Arkeoloji Müzesi, 1917 yılında İttihat ve Terakki Parti binası olarak inşa edildi ve günümüzde Kültür ve Turizm Bakanlığı’na bağlıdır. Çizimleri Birinci Ulusal Mimarlık Akımı’nın öncülerinden Mimar Kemalettin tarafından yapılan bina, 1921 yılında İstiklal Mahkemesi olarak hizmet verdi. 1925 yılında Halk Fırkası olarak kullanılan bu binada Mustafa Kemal Atatürk, şapka inkılabını gerçekleştirmek ve ülkeye duyurmak üzere bulundu. İnebolu’nun ardından şapka ve kıyafet inkılabı ile ilgili ikinci konuşmasını halka bu binadan yaptı. Müze 1920’li yılların başında Milli Eğitim Bakanlığı’nın deposu, Türk Ocağı, Kastamonu Gençlik Teşkilatı binası, bir dönem sinema olarak da kullanıldı. Bina, 1945-1952 yılları arasında Paflagonya bölgesinde bulunan eserlerin toplandığı bir depo halindeyken, 1952 yılında yapılan onarım ve düzenlemelerden sonra ziyarete açılıp müdürlük haline getirildi.

Müzedeki eserlerin çoğu sikkelerden oluşuyor. Müze, dört ana bölümden oluşuyor. Birinci bölümde yazıtlar, mezarlar, sandukalar, türbe ve kitabeler vardır. İkinci bölüm Taş Eserler Seksiyonu olarak adlandırıldı. Bu bölümün en ilgi çeken eserlerinden biri satyr heykelidir. Üçüncü bölüm Mustafa Kemal Atatürk ve Şapka ve Kıyafet İnkılabı bölümü olarak biliniyor. Bu bölümde Mustafa Kemal Atatürk’ün Kastamonu gezisinde kullandığı eşyalar ve döneme ait fotoğraflar sergileniyor. Ayrıca bir ihtisas kitaplığı da bulunuyor. Dördüncü bölüm ise U şeklinde camekânlı seksiyonlardan oluşuyor. Bu bölümde Kastamonu ve çevresinde ele geçirilen eserler kronolojik bir sıra ile veriliyor. Bu eserlerden en çok ilgi çekenleri Kınık kazısında ele geçirilen madeni eserlerdir. Müzede bulunan arkeolojik eser sayısı toplamda 1.495 ve sikke sayısı, 30.312’dir. Müzede belli başlı eserler arasında pişmiş topraktan çanak çömlekler, heykeller, cam eserler, mezar stelleri, lahitler bulunurken müzenin bahçesinde Roma ve Osmanlı dönemlerine ait mimari eserler ve mezar taşları sergileniyor. Müze binası 1997 yılında onarıma girdi, 2002 yılında eklenen teşhir salonu, ek depo binası, yenilenen kalorifer sistemi, vitrin aydınlatmaları ve çevre düzenlemesi ile 2005 yılında hizmete açıldı.

Müze binası, 1917 yılında İttihat ve Terakki Cemiyeti'nin kulüp binası olarak Mimar Kemalletin Bey tarafından inşa edilmiştir. Kastamonu şehir merkezinde yer alan bina, 1921 yılında İstiklal Mahkemesi, 1945 yılına kadar ise sırasıyla; Türk Ocağı, Halk Fırkası ve Kastamonu Gençlik Teşkilatı olarak hizmet vermiştir. 1945 ile 1952 yılları arasında arkeolojik eserlerin toplandığı bir depo olarak kullanılmış, 1952 yılında ise bölge müzesi haline getirilmiştir. 

Bina, tamamen kesme taştan yapılmış olup, revaklı girişleri ve dış cephede yer alan sivri kemerli vurguları ile dikkat çekmektedir. Müzede, Kastamonu'da Paleolitik döneme ait el baltaları, farkı dönemlere ait mühürler ve pişmiş topraktan yapılmış kaplar, madeni Hitit kapları, Roma ve Helenistik dönem cam eserleri, Roma dönemine ait antropomorfik kap ile Osmanlı dönemine ait define bulunmaktadır. 

Müzenin zemin katında Arkeolojik Salonu ile Atatürk Salonu, birinci katta ise Etnografya Salonu bulunmaktadır. 

Öne çıkan eserler arasında Roma dönemine ait Girlandlı Lahit bulunuyor. Mermerden yüksek kabartma tekniğiyle yapılmış lahitin sol yüzünde bukranium ve girlandlar, girlandların üzerinde iki medusa başı ve rozet motifleri görülmektedir. Sağ yüzde girlandlı bukranium, mızraklı süvariler, rozet motifleri ve girlandın alt köşelerinde yılan figürleri yer almaktdadır. Dar yüzlerde koşar pozisyonda aslanlar ve aralarındaki rozet motifi, girlandın ortasında üzüm salkımı ve yanlarında kartallar, lahitin üst kısmında yumurta sırası dikkat çekmektedir. Semerdam çatılı kapağın üçgen alınlığında rozet motifi işlenmiştir.

Roma Dönemi’ne ait bir diğer eser, pişmiş topraktan yapılmış Kybele heykelciğidir. Badem biçimli gözlere, ince ve yüksek buruna sahip figürün başında galatas bulunmaktadır. Sağ kolunun altında bir aslan yer almaktadır. Pençeleri ve yeleleri belirgin bu aslanın ağzı açık olup üzerinde “MNHMO CYNOY” yazısı vardır.

Hitit İmparatorluk dönemine (MÖ 1450–1180) tarihlenen Taprammi Çanağı da müzenin önemli parçalarındandır. Ağız kenarında hiyeroglif yazıt bulunan eserde dört kabartma bant yer almaktadır:

Kase dibinde büyük rozet motifi. Rozeti çevreleyen, arka ayakları üzerinde oturan iki grifonun flanşladığı hayat ağacı betimi. “Mızraklı Av” ve “Aslan–Boğa Mücadelesi” sahneleri. Keçi ve geyiklerin yer aldığı av kompozisyonu; başında stilize hayat ağacı, yanında avcı ve evcil geyik figürleri. Etnografya Salonu’nda Kastamonu yöresine ait işlemeli tekstiller, bakır mutfak eşyaları, geleneksel kıyafetler ve gündelik yaşam objeleri sergilenmektedir.