موزه ملی باستان‌شناسی در صوفیه، پایتخت بلغارستان قرار دارد. ساختمان این موزه به عنوان بزرگ‌ترین و قدیمی‌ترین مسجد عثمانی در شهر بیوک کامی در حدود سال 1474 ساخته شده است. این موزه به عنوان یک نهاد مجزا در سال 1893 شروع به کار کرد. بین سال‌های 1880 و 1893 کتابخانه ملی در این موزه به طور رسمی افتتاح شد. موزه به شکل کنونی از سال 1905 فعالیت خود را آغاز کرد؛ زمانی که آثار باستانی سراسر شهر به آنجا منتقل شدند.
چندین سالن اضافی و ساختمان‌های اداری در سال‌های بعد به موزه اضافه شدند؛ در حالی که همچنان از ساختمان سنگی مسجد قدیمی با وجود شرایط نامطلوب آن، به ویژه وجود رطوبت در تابستان، استفاده می‌شد. این موزه دارای 5 سالن و نمایشگاه است: سالن مرکزی، ماقبل تاریخ، قرون وسطی، گنج، و یک نمایشگاه موقت که توسط آکادمی علوم بلغارستان اداره می‌شود.
ایده ایجاد یک مؤسسه باستان‌شناسی با یک موزه در سال 1840 شکل گرفت. در زمان دولت موقت روسیه، بلافاصله پس از آزادی بلغارستان، اولین گام به سوی ایجاد یک موزه ملی باستان‌شناسی برداشته شد. در سال 1892، مؤسسه قانونی با فرمان تزار تأسیس و کار ساخت مجموعه‌های آن در سال آینده آغاز شد. تا سال 1906، موزه شامل مجموعه‌ای از آثار قوم‌نگاری بود؛ ولی پس از آن، این مجموعه آن‌قدر وسیع شد که آنها از هم جدا شدند و آثار قوم‌نگاری در نهادی جداگانه، که موزه قوم‌نگاری صوفیه نام دارد، به نمایش گذاشته شدند.
امروزه موزه ملی باستان‌شناسی شامل تعداد زیادی اثر است؛ هر چند برخی از آنها به دلیل نوع طراحی ساختمان آسیب دیده‌اند و رطوبت بالا در طول فصل تابستان آنها را تهدید می‌کند.