Το αρχαιολογικό μουσείο βρίσκεται στην Παλαιάπολη Xτίσθηκε από την Αμερικανική Αρχαιολογική Αποστολή και συντηρείται από το Ελληνικό Κράτος.

Το μουσείο στεγάζει σήμερα όσα τοπικά ευρήματα έχουν απομείνει. Τα πιο πολλά ήρθαν στο φώς μετά τις ανασκαφές των Αμερικάνων, υπάρχουν μερικά που βρήκαν οι κάτοικοι καθώς και όσα είχε συλλέξει ο πνευματικός άνθρωπος της Σαμοθράκης Νικόλαος Φαρδύς.

Ο χώρος του μουσείου περιλαμβάνει ευρήματα κυρίως από την ανασκαφή στο Ιερό των Μεγάλων Θεών και διαρθρώνεται σε τέσσερις αίθουσες.

Στην κεντρική αίθουσα βρίσκονται αρχιτεκτονικές αποκαταστάσεις από τα κυριότερα κτίρια του ιερού, όπως ο θριγκός της Αυλής του Βωμού του Ιερού και του Θόλου της Αρσινόης Β΄, που την κοσμούν ταύροι και μαργαρίτες. Επίσης τμήματα της ανωδομής της Αίθουσας των Αναθημάτων, μαρμάρινη επιγραφή που απαγόρευε την είσοδο των αμύητων στο άδυτο του Ανακτόρου (Αμύητον μη εισιέναι).

Στη δεύτερη αίθουσα υπάρχουν τμήματα της ανάγλυφης μαρμάρινης ζωφόρου του Πρόπουλου του Τεμένους γύρω στο 340 π.Χ. με τις χορεύτριες, οι οποίες σύμφωνα με τον Ciriaco dAncona ήταν Μούσες, η προτομή του μάντη Τειρεσία, ολόσωμη αλλά ακέφαλη μορφή ίσως της Περσεφόνης κ.α.

Μπαίνοντας στην τρίτη αίθουσα ο επισκέπτης βλέπει ένα πάγκο με μαρμάριναστηρίγματα τα οποία προέρχονται από την Ιερή Οικία. Στο βάθος στέκεται συγκολλημένο ένα ακέφαλο άγαλμα της Νίκης, πίσω γωνιακό ακρωτήριο του Ιερού. Ήταν αφιέρωμα του Δημητρίου του Πολιορκητή μετά την νίκη του στη Κύπρο και είχε τοποθετηθεί πάνω στη πλώρη ενός πλοίου με ανοιχτά φτερά σαλπίζοντας ορμητικά τη νίκη. Είναι φτιαγμένη από πάριο μάρμαρο και έχει ύψος 2,75 μ.

Στις προθήκες εκτίθενται μεταλλικά αντικείμενα ξεχωρίζει μια περσική καρφίτσα σε μορφή λιονταριού.

Στην τέταρτη αίθουσα εκτίθενται ευρήματα από τις Νεκροπόλεις και ένα εκμαγείο της Νίκης της Σαμοθράκης, η οποία σήμερα βρίσκεται στο Μουσείο του Λούβρου.

Επίσης στην αίθουσα αυτή σε προθήκη βρίσκονται τα περισσότερα από τα πολύτιμα κοσμήματα και ασημένια νομίσματα που έδωσε η ανασκαφή των Νεκροπόλεων και περιλαμβάνει ασημένια και χρυσά σκουλαρίκια, πόρπες, δαχτυλίδια, χρυσό περιδέραιο, χρυσά στεφάνια κ.ά. που χρονολογούνται από το τέλος του 6ου αι. π.Χ. μέχρι την εποχή του Αυγούστου.

Βγαίνοντας ο επισκέπτης έξω από το Μουσείο και ακολουθώντας το λιθόστρωτο μονοπάτι φτάνει στην είσοδο του αρχαιολογικού χώρου. Τα λατρευτικά και δημόσια κτίρια είναι αυτά που, κατά κύριο λόγο, διασώζονται σε ερείπια μέχρι σήμερα. Οι πρώτες ανασκαφές στον Ιερό Χώρο, χρονολογούνται από το 1863, όταν ο Γάλλος Πρόξενος στην Αδριανούπολη C. Champoiseau, ανακάλυψε και μετέφερε στο Παρίσι το ακέφαλο άγαλμα της «Νίκης της Σαμοθράκης». Η διαρπαγή των ελληνικών αρχαιοτήτων συνεχίστηκε από την αυστριακή αποστολή υπό τη διεύθυνση του ΑL.Conze στα 1873 και αργότερα στα 1875.

Το 1891 επιστρέφει και πάλι ο Champoiseau και λεηλατεί και άλλα αρχαιολογικά κομμάτια.

Από το 1938, το Ίδρυμα Αρχαιολογικών Ερευνών του Πανεπιστημίου Νέας Υόρκης, αρχίζει ανασκαφές στον αρχαιολογικό χώρο τις οποίες και συνεχίζει μέχρι τις μέρες μας, οπότε επενέβη και η ελληνική αρχαιολογική υπηρεσία στη διαδικασία των ανασκαφών.

Τα σπουδαιότερα αρχαιολογικά λείψανα είναι το Ανάκτορο με την Ιερή Οικία, το Αρσινόειο σε σχήμα Ροτόντας, το Τέμενος, το Ιερό, το Θέατρο, το Θυσιαστήριο, ο Οίκος των Αφιερωμάτων, η Στοά, η Κρήνη της Νίκης, το Νεκροταφείο, το κτίριο των βασιλέων Φιλίππου Γ΄και Αλεξάνδρου Δ΄, το Πρόπυλο του Πτολεμαίου Β΄κ.λ.π.

Το αρχαιολογικό μουσείο είναι ανοιχτό για το κοινό καθημερινά, εκτός Δευτέρας, από τις 08:30 έως τις 15:00

Πριν από λίγα χρόνια στη Χώρα, ιδρύθηκε το Λαογραφικό Μουσείο, με πρωτοβουλία του Δήμου και του Πολιτιστικού Συλλόγου Σαμοθράκης, με διάφορα αντικείμενα που συνθέτουν την πολιτιστική κληρονομιά του νησιού.

Έτσι σήμερα ο επισκέπτης στο ισόγειο του κτιρίου μπορεί να δει διάφορα αντικείμενα εκτεθειμένα όπως τα σύνεργα του «Κεχαγιά» (όπως λέγεται ο κτηνοτρόφος στη Σαμοθράκη) , γεωργικά εργαλεία , διάφορα εργαλεία για την επεξεργασία της κλωστής και ο παραδοσιακός αργαλειός με όλα του τα εξαρτήματα.

Ανεβαίνοντας στον πρώτο όροφο του Λαογραφικού Μουσείου ο επισκέπτης βλέπει την αναπαράσταση ενός Σαμοθρακίτικου νοικοκυριού, με ανάμεικτα στοιχεία (λαϊκά και αστικά).Μονόχωρο δωμάτιο το οποίο φιλοξενεί την κουζίνα, το καθιστικό και την κρεβατοκάμαρα.

Δεσπόζουσα θέση έχει η ξύλινη «μεσάνδρα» των αρχών του 20ου αι. εντοιχισμένη ντουλάπα που συναντούσες σε όλα τα σαμοθρακίτικα σπίτια.

Τους τοίχους στολίζουν «μαρχαμάδες» (μεταξωτές και βαμβακερές υφαντές πετσέτες) και πλούσιο φωτογραφικό υλικό.

Η «γωνιά» (κουζίνα) με το τζάκι, το σοφρά και όλα εκείνα που χρειάζεται μια νοικοκυρά για την προετοιμασία του φαγητού.

Το καθιστικό με τον ξύλινο καναπέ και το τραπεζάκι (έπιπλα που συναντούσε κανείς μόνο σε σπίτια εύπορων οικογενειών).

Το σιδερένιο κρεβάτι του 1929 που είναι σκεπασμένο με ολομέταξη κουβέρτα.

Στο Λαογραφικό μουσείο υπάρχουν επίσης επίσης και οι τοπικές φορεσιές.

Η ανδρική αποτελείται από τα τσιρβούλια (παπούτσια), το καλτσούν (1), τη βράκα, το Ζναρ, το πκαμσιού, το Γιλέκι (1), τον Αμπά (σακκάκι) και το σκούφο.

Η γυναικεία φορεσιά είναι πολύ απλή αλλά όμορφη. Γαλάζια ή κόκκινη ή πράσινη απλή φούστα με ζώνη όπου φαντάζουν οι γνωστές ασημένιες φουσκωτές πόρπες. Στο κεφάλι φοράνε ένα απλό άσπρο μαντήλισαν πέπλο που πέφτει στη ράχη και στους ώμους πάνω από τα μακρυά μαλλιά

Τα πανέμορφα σεντούκια και διακοσμητικά πιάτα που είχαν έρθει στο νησί τα περισσότερα από τα παράλια της Μ.Ασίας. Πλούσια επίσης είναι και η συλλογή υφαντών με τα ολόμαλλα κιλίμια, τα βαμβακερά στρωσίδια, τα βαμβακομέταξα και μεταξωτά των οποίων η πρώτη ύλη επεξεργαζόταν στη Σαμοθράκη.

Και τέλος το ξυλόγλυπτο εικονοστάσι των αρχών του 20ου αι. με σπάνιες εικόνες του περασμένου αιώνα που προέρχονται από τις εκκλησίες του νησιού. Το εικονοστάσι με την κρεμαστή καντήλα και την στεφανοθήκη δεν έλειπε από κανένα σαμοθρακίτικο σπίτι.