Nằm ở góc đường Trưng Nữ Vương và đường 2-9, Bảo tàng được xây dựng năm 1915 theo mô típ Chămpa dưới sự bảo trợ của Viện Nghiên cứu Viễn đông bác cổ Pháp. Hầu hết các tác phẩm điêu khắc Chămpa tại Bảo tàng có nguồn gốc xuất xứ từ Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Kon Tum.

Đây là những tác phẩm nguyên bản thể hiện trên chất liệu sa thạch, đất nung và đồng có niên đại từ thế kỷ thứ VII đến thế kỷ XV, thuộc nhiều phong cách nghệ thuật khác nhau và có tính nối tiếp theo lịch đại như phong cách Mỹ Sơn E1, Đồng Dương, Chánh Lộ,… Các tượng liên quan đến các thần Ấn Độ giáo thời kỳ Vệ Đà như thần Sấm sét Indra, thần Siva, thần Brama, thần Skanda, thần Ganesa, Laksmi, Sarasvati, Uma, tượng vũ nữ Apsara, thần hộ pháp... Tất cả thể hiện sức sống mãnh liệt của nền văn minh Chămpa một thời phát triển rực rỡ ở miền Trung Việt Nam trong nhiều thế kỷ qua.

Bảo tàng luôn được đầu tư nâng cấp và bổ sung thêm các hiện vật mới được phát hiện và khai quật. Hiện nay, Bảo tàng xây dựng thêm hai phòng trưng bày, Bảo tàng là bộ sưu tập về nghệ thuật điêu khắc Chămpa độc đáo và quý giá trên thế giới.

Du khách có thể mua hàng lưu niệm, những sản phẩm làm từ đá phỏng theo các tác phẩm tiêu biểu của nghệ thuật điêu khắc Chămpa tại quầy hàng lưu niệm trong khuôn viên Bảo tàng.