Το μουσείο περιλαμβάνει τρεις μεγάλες ενότητες: το δημόσιο βίο, τα νεκροταφεία και τον ιδιωτικό βίο των Αμβρακιωτών. Η πλειονότητα των εκθεμάτων ανήκει στην ελληνιστική περίοδο, μια περίοδο που συμπίπτει με την ύψιστη οικονομική και πολιτική ακμή της Αμβρακίας,

καθώς τότε υπήρξε έδρα του Κράτους των Ηπειρωτών. Περιλαμβάνει ποικίλες κατηγορίες αντικειμένων, όπως πήλινα αγγεία, ειδώλια, νομίσματα, χάλκινα αγγεία, όπλα, χρυσά, αργυρά αλλά και χάλκινα κοσμήματα καθώς και άλλα, χάλκινα, σιδερένια, μολύβδινα, οστέινα ή υάλινα μικροαντικείμενα. Περιλαμβάνει, ακόμη, λίθινα αντικείμενα, όπως επιτύμβιες στήλες, αναθηματικά βάθρα, αρχιτεκτονικά μέλη και λιγοστά έργα πλαστικής.

Το 1973 ιδρύθηκε η Αρχαιολογική Συλλογή Άρτας που στεγάστηκε στην ανακαινισμένη Τράπεζα της Μονής Παρηγορήτισσας. Η συλλογή αυτή περιελάμβανε ευρήματα από την Άρτα και την ευρύτερη περιοχή. Ωστόσο, ο τεράστιος όγκος των κινητών ευρημάτων από τις σωστικές ανασκαφικές έρευνες των τελευταίων δεκαετιών του 20ου αιώνα κατέστησε επιτακτική την ανάγκη ίδρυσης Αρχαιολογικού Μουσείου στην πόλη, τόσο για την παρουσίαση – έκθεση των σημαντικότερων από αυτά, όσο και για την ασφαλή φύλαξη των υπολοίπων. Έτσι, το 2009 λειτούργησε το νέο Αρχαιολογικό Μουσείο Άρτας που βρίσκεται κοντά στον ποταμό Άραχθο και το ιστορικό γεφύρι.

Η οργάνωση της μόνιμης έκθεσης του μουσείου βασίστηκε σε σύγχρονες μουσειολογικές αντιλήψεις που προβάλλουν την καθημερινότητα και τα χαρακτηριστικά της κοινωνίας της αρχαίας πόλης.