Στο μουσείο αυτό εκτίθενται σημαντικά ευρήματα από το Ακρωτήρι και άλλες τοποθεσίες της Σαντορίνης, που χρονολογούνται από τη νεότερη Νεολιθική περίοδο (5η χιλιετία π. Χ.) έως το 17ο αι. π. Χ. και είναι χωρισμένα σε 4 θεματικές ενότητες. Στην πρώτη ενότητα μας δίνονται πληροφορίες για τις ανασκαφές στο Ακρωτήρι και τη θεωρία που θέλει την κατάρρευση του Μινωικού πολιτισμού της Κρήτης από την έκρηξη του ηφαιστείου της Σαντορίνης. Στη δεύτερη ενότητα παρουσιάζεται η γεωλογία του νησιού, η ηφαιστειακή δραστηριότητα και τα απολιθώματα που έχουν βρεθεί. Στην 3η ενότητα εκτίθενται δείγματα πολιτισμού από τη Νεολιθική εποχή, την Πρωτοκυκλαδική εποχή έως το 17ο αι. π. Χ. ραμφόστομα αγγεία με ζωγραφιστή διακόσμηση, μικροί κρατήρες, μαρμάρινα ειδώλια και ποτήρια. Η 4η και σημαντικότερη ενότητα περιλαμβάνει δείγματα από την περίοδο ακμής του  Ακρωτηρίου έως το 1650 π. Χ., όταν όλα καλύφθηκαν από την τέφρα του ηφαιστείου. Αντικείμενα καθημερινής χρήσης, θραύσματα αγγείων με δείγματα γραφής της Γραμμικής Α’, τράπεζες προσφορών. Το ενδιαφέρον όλων προσελκύουν οι εντυπωσιακές τοιχογραφίες από την «Οικία των Γυναικών» (άνθη παπύρου, δύο γυναικείες μορφές με εντυπωσιακά ενδύματα, καθώς και η τοιχογραφία των πιθήκων. Σημαντικό επίσης έκθεμα, το χρυσό ειδώλιο αίγαγρου, ένα από τα σημαντικότερα ευρήματα της προϊστορίας του Αιγαίου. Μορφές τέχνης που αποδεικνύουν την εξέλιξη των τεχνών στη Θηραϊκή κοινωνία. Ωράριο λειτουργίας: Καθημερινά 9.00-16.00 εκτός Δευτέρας.