Atatürk Bulvarı üzerinde yer almaktadır. Arkeolojik eserlerseksiyonunda, Paleotik Çağdan başlamak üzere çakmak taşından el baltaları, delici ve kazıcılar, obdisiyenden ok uçları, pişmiş toprak fügürinler ile Kalkolitik Çağ, İlk, Orta ve Geç Tunç Çağları, Demir Çağı, Roma ve Bizans Dönemleri ile Selçuklu ve Osmanlı Çağları'na ait seramikler, cam eserler, kemik aletler, altın, gümüş ve bronzdan yapılmış

Süs eşyaları, fügürinler, damga ve silindir mühürler teşhir edilmektedir. Ayrıca, Geç Hitit Çağından taş ,steller ile Kommagene Krallığına ait sikkeler ve mozaik örnekleri sergilenmektedir. Etnografik eserler bölümünde Adıyaman yöresinden derlenen halı, kilim, cicim, halı - yastık gibi dokumalar, kadın ve erkek giysileri, gümüş takılar, ev eşyaları teşhir edilmektedir. Müzedeki taş eserlerden bazıları iç bahçede sergilenmektedir.

1982 yılında modern binasına kavuşmuş ve bu tarihten sonra kendi binasında hizmet vermeye başlamıştır. Müze binası, konum olarak şehir merkezinin en güzel yerinde, geniş-bahçeli, bodrum kat üzerine yapılmış tek katlı bir binadır. Eserler iki büyük salon ve bu salonu birbirine bağlayan ara salon ile iç bahçede sergilenmektedir. Aşağı Fırat Bölgesinde yapılan ve yıllarca süren yerli ve yabancı kazılar sonucu teslim edilen, satın alma ve diğer yollardan müzeye gelen

eserler ile müze, bölgenin en zengin müzesi haline gelmiştir. Müzede Paleolitik Döneme ait el baltaları, delici ve kesiciler; Kalkolitik Döneme ait pişmiş topraktan kaplar, Tunç Çağına ait süs eşyaları; Roma ve İslâ dönemine ait seramik kaplar sergilenmektedir.Yine çeşitli dönemlere ait mühürler, kadın ve erkek takıları, insan ve hayvan figürinleri, mozaikler, altın, gümüş ve bronz sikkeler; yöreye ait etnografik eserler sergilenmektedir.