Cumhuriyet’in ilk yıllarında Afyonkarahisar’da kurulan Asar-ı Atika Muhipleri Cemiyeti’nin çabalarıyla Taş Medrese’de eski eserler toplanmaya başlamış, 1931 yılında resmi “Müze Deposu”, 1933 yılında ise Müze Müdürlüğü haline gelmiştir. Afyonkarahisar’da müzeciliğin gelişmesinde Süleyman Hilmi Gönçer ve Oğuz Güner’in çok büyük katkıları olmuştur. 1933 yılından 1970 yılına kadar Taş Medrese’de karma müze (Arkeoloji ve Etnoğrafya) olarak hizmet veren kurum, 1971 yılında Konya yolu kavşağında modern bir Arkeoloji Müzesi binasının yapılması ile yeni binaya taşınarak hizmet vermeye başlamıştır. Müze binası tek katlı olup, birbirine bağlı 9 sergi salonundan ayrı, büro kesiminde 5 oda, bir kitaplık, bir konferans salonu, alt katlarda 5 depo, bir fotoğraf atölyesi ile laboratuvar yer almaktadır. Müzede, Taş-Maden (kalkolitik) çağından Bizans çağına kadar Afyonkarahisar ve çevresinden bulunmuş olan arkeolojik eserler, kronolojik bir sıra esas alınarak sergilenmektedir. Onarım ve teşhir yenileme çalışmaları nedeniyle bir süre kapatılan Müze’nin onarım sonrasında arkeoloji bölümü salonları ziyarete açılmıştır. Bu salonlarda sergilenen eserlerle, Eski Tunç, Hitit, Frig, Lidya, Roma ve Bizans dönemlerine ait oldukça zengin koleksiyonlara sahip olunduğu görülmektedir. Bu dönemlere ait pişmiş toprak, taş mermer, kemik, cam, metal kap kacak, heykel ve sikke gibi araç ve gereçler, yöremiz insanlarının, M.Ö. 3000’li yıllardan günümüze kadar yaşayışı, inancı, üretimi, ticareti hakkında bize oldukça önemli bilgiler vermektedir. Ayrıca, günümüzdeki önemi nedeniyle sanayi haline gelmiş mermer ticareti ve sanatı ile ilgili bilgi veren mermer heykeller, lahitler, mezar taşları ve mimari parçalar, Müze’nin önemini artırmaktadır. Müze’nin bahçesinde ise genellikle Roma ve Bizans dönemi mezar stelleri, lahitler, küpler, heykeller, Selçuklular, Beylikler ve Osmanlı dönemlerine ait mezar taşları sergilenmekte olup, henüz etnoğrafik eserlerin sergilenmesi yapılamamıştır. Yeni Müze ve Kültür Kompleksi; Afyonkarahisar-İzmir Karayolu’nun 8. Km. de inşaatı devam etmekte olup, 2013 yılsonunda tamamlanacaktır.