Le musée est installé au rez-de-chaussée du Palais de la Régence, bâtiment gothico-Renaissance (1533-1547), dont les voûtes sont ornées des armes de différentes villes d'Alsace. Il abrite la fameuse météorite tombée sur la ville en 1492, et des objets archéologiques, notamment de l'âge du bronze et de l'époque gallo-romaine.