Vantando il più ricco e pregevole patrimonio di opere d'arte e manufatti di interesse archeologico in Italia, è considerato uno dei più importanti musei archeologici al mondo se non il più importante per quanto riguarda la storia dell'epoca romana. Ha una superficie espositiva complessiva di 12.650 mq.
L'edificio che attualmente ospita il museo è il palazzo del real museo, costruito nel 1585 come "caserma di cavalleria". Il palazzo rappresenta una certa rilevanza architettonica essendo infatti uno dei più imponenti palazzi monumentali di Napoli. Esso insiste sull'area di un'antica necropoli della greca Neapolis: la necropoli di Santa Teresa.
Gli importanti lavori di restauro e di ristrutturazione dell'edificio avviati nel 2012 consentiranno la realizzazione di una riorganizzazione globale delle collezioni secondo criteri espositivi nuovi, permettendo inoltre che alcune raccolte rimaste escluse dalla visita per decenni, possano trovare definitiva sistemazione dentro l'edificio. I reperti mai esposti al pubblico riguardano la sezione Magna Grecia, quella Cumana (costituita da vasi greci), l'epigrafica ed una ricca parte della statuaria pompeiana. Si stima che i pezzi in deposito siano in quantità tre volte superiore rispetto a quelli esposti e che gli stessi occupino allo stato attuale tre livelli dei sotterranei del palazzo ed un piano del sottotetto
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