Levantado sobre un lienzo de la muralla, es uno de los museos de arqueología romana más ricos. En sus diez salas distribuidas por cuatro plantas se exhibe una amplia colección de objetos encontrados en Tarragona y sus alrededores. Cuenta con piezas de valor incalculable, como el mosaico de la Medusa -realizado a finales del siglo II y de gran expresividad-. Entre el impresionante conjunto de esculturas de divinidades romanas y personajes ilustres que alberga el museo sobresalen la pequeña diosa Venus, el busto de Lucio Vero -obra del siglo II- y la cabeza de Minerva, sin olvidar la colección de urnas y esculturas funerarias. En la planta baja del museo se ordenan los restos arquitectónicos de los edificios monumentales de Tarraco: circo, teatro, foro y los numerosos templos de la ciudad romana.