Το αρχαιολογικό μουσείο της Σαμοθράκης βρίσκεται στην Παλαιόπολη 6χιλ από την Καμαριώτισα και σε αυτό εκτίθενται ευρήματα από την αρχαία πόλη που βρίσκεται στην ίδια περιοχή.Το μεγαλύτερο μέρος των εκθεμάτων του μουσείου προέρχονται από το παρακείμενο Ιερό των Μεγάλων Θεών, το σύμπλεγμα στον οποίο βρέθηκε και το ιδιαίτερα γνωστό γλυπτό της Νίκης της Σαμοθράκης.
Τα μεγαλύτερο μέρος των ευρημάτων έχουν βρεθεί από Αμερικάνους αρχαιολόγους και αρκετά βρέθηκαν τυχαία από τους κατοίκους του νησιού. Επίσης ο Νικόλαος Φαρδύς γνωστός πνευματικός άνθρωπος του νησιού ,χάρισε στο μουσείο ένα μεγάλο μέρος από την προσωπική συλλογή.Το μουσείο χωρίζεται σε τέσσερις αίθουσες και το αίθριο. Στην Α΄αίθουσα βρίσκονται αρχιτεκτονικές αποκαταστάσεις από τα κυριότερα κτίρια του Ιερού των Μεγάλων Θεών, όπως ο θρίγκος της Αυλής του Βωμού του Ιερού και του Θόλου της Αρσίνης Β’ που την κοσμούν ταύροι και μαργαρίτες. Στη Β΄ αίθουσα υπάρχουν τμήματα ζωοφόρου με χορεύτριες, οι οποίες πιθανολογείται ότι ήταν Μούσες, η προτομή του μάντη Τειρεσία, μια ολόσωμη αλλά ακέφαλη μορφή της Περσεφόνης καθώς και νομίσματα. Στην Γ΄ αίθουσα υπάρχουν τα μαρμαροστηρίγματα που στήριζαν την Ιερή Οικία και ένα ακέφαλο άγαλμα της θεάς Νίκης το οποίο ήταν και το πίσω γωνιακό ακρωτήριο του Ιερού,κεραμικά και μεταλλικά αντικείμενα.Στην Δ' αίθουσα εκτίθενται αντικείμενα που βρέθηκαν στις νεκροπόλεις (μελανόμορφα, ερυθρόμορφα αγγεία με χρήση τεφροδόχου από καύσεις νεκρών, σαρκοφάγοι, κτερίσματα, ένας παναθηναϊκός αμφορέας, κοσμήματα και νομίσματα), καθώς επίσης και γύψινο αντίγραφο του αγάλματος της φτερωτής Νίκης που τώρα βρίσκεται στο Λούβρο.Επίσης, στην αίθουσα υπάρχει και ένας θησαυρός από νομίσματα, κοσμήματα και διάφορα πολύτιμα μεταλλικά αντικείμενα.
