Le musée, fondé en 1864 par la Société dunoise d'archéologie, a été enrichi à la fin du XIXème siècle par les collections données à la ville ainsi que par des dépôts d'Etat. Il réunit aujourd'hui deux ensembles de collections très variées d'art et d'archéologie ainsi que d'histoire naturelle. Les salles du rez-de-chaussée abritent les sections de préhistoire jusqu'au Moyen Âge (collections réunies à travers les fouilles régionales de Marboué, Nottonville, et Verdes), la collection égyptienne Amélineau et une salle d'histoire locale qui évoque la résistance dunoise pendant la guerre de 1870. Le premier étage expose des objets d'Asie, d'Extême-Orient et d'Océanie, et la section d'histoire naturelle présente la collection de 2 500 spécimens d'oiseaux léguée par le marquis Léonce de Tarragon à la fin du XIXème siècle.