Il nucleo costitutivo del museo risale al 1866, quando fu donata alla città di Genova la collezione di antichità del Principe Odone di Savoia, cui si aggiunse dopo pochi anni, anche parte delle collezioni Varni e Perrando. Nel 1892, in occasione delle celebrazioni colombiane venne organizzata a Genova, a  Palazzo Bianco, la Mostra di Arte Antica che comprendeva le collezioni archeologiche del Comune che restarono in quella sede anche successivamente: è del 1908 il primo catalogo del Museo Civico di Storia e Arte e del Museo di Paletnologia. Dopo le acquisizioni di diverse collezioni preistoriche, nel 1926 il Museo fu trasferito a Villetta di Negro e nel 1932 il Museo divenne centro delle ricerche archeologiche regionali dell’epoca. Nel 1928 venne donata  al Comune di Genova la nuova sede a Villa Pallavicini dove il museo si trova ancora oggi dal 1936.

Il Museo conserva oltre 50.000 reperti provenienti da tutto il territorio regionale datati dal Paleolitico all'età tardo romana: essi sono frutto di acquisizioni, raccolte e scavi del XIX e XX secolo. Tra le raccolte ricordiamo le collezioni preistoriche Rossi, Perrando, Morelli, Issel e i reperti provenienti dagli scavi novecenteschi alla Caverna delle Arene Candide ad opera di Luigi Cardini e Luigi Bernabò Brea oltre che quelli dagli scavi effettuati a Genova, Luni, Libarna, Ventimiglia.

Nelle sale del museo il visitatore può scoprire reperti risalenti al Paleolitico Medio e Superiore frutto di ricerche ottocentesche in decine di grotte del Ponente ligure e reperti di sensazionale importanza dalla Caverna delle Arene Candide (SV), come le sepolture paleolitiche, fra le quali la più antica, di circa 24.000 anni fa, è detta del "Principe" delle Arene Candide per la straordinaria ricchezza del corredo.

Di grande interesse sono le testimonianze su Genova: la grande necropoli rinvenuta a fine '800- inizi '900 nel cuore della città ha restituito 121 tombe con ceramica greca a figure rosse, bronzi etruschi, vasi di alabastro e di vetro di produzione mediorientale. Significativi reperti rappresentano anche  le prime testimonianze della lavorazione dei metalli in Liguria. Fra i reperti esposti meritano particolare attenzione la prima delle statue-stele ritrovate in Lunigiana, la Tavola di Polcevera ritrovata nel 1506 a Pedemonte di Serra Riccò (Ge) che riporta, inciso nel bronzo, il primo atto giuridico della nostra regione (117 a.C.) e i resti archeologici dalle importanti città romane della Liguria (Ventimiglia, Libarna, Tortona, Luni,…) frutto di raccolte, acquisti e acquisizioni.

La sala egizia espone il sarcofago, la mummia e il corredo del sacerdote Pasherienaset, donati negli anni '30 del '900 dal nipote dell'illustre ligure, Antonio Figari,  oltre ad una significativa collezione di reperti che viaggiatori e collezionisti liguri, come il Capitano D'Albertis, hanno raccolto tra ‘800 e ‘900.

La visita al Museo Archeologico Ligure inizia con due sale, “100mila anni in Liguria” e “I tesori del Tirreno”. Qui è possibile capire cosa si troverà nel resto del Museo: le epoche esplorate, la tipologia dei reperti esposti, l'area geografica esaminata, le sue caratteristiche e il modo in cui il Museo ha scelto di illustrare al visitatore 100mila anni di la storia della Liguria. È una storia di cambiamenti climatici e ambientali, migrazioni e rivoluzioni umane, sociali ed economiche.