Il museo, allestito all'interno del celebre Palazzo dell'Annunziata (XV_XVIII sec.) comprende materiali archeologici e artistici raccolti alla fine del XIX sec. e organizzati museograficamente nel 1927. È suddiviso in due sezioni: archeologia, arte medievale e moderna. La sezione archeologica espone prevalentemente materiali provenienti da Sulmona e dalla Conca Peligna: una notevole collezione epigrafica in cui figurano anche testi dialettali; numerosi esemplari del cosiddetto Ercole italico (figurine bronzee di carattere votivo); corredi tombali provenienti da necropoli italiche del territorio; sculture di età romana. Della sezione d'arte medievale e moderna fanno parte: iscrizioni cristiane, elementi architettonici di edifici distrutti di Sulmona; bassorilievi medievali; dipinti su tavola (XV-XVI sec.); affreschi staccati di scuola abruzzese (XIV-XV sec.).
Nel museo sono depositati il Tesoro del Pio Istituto della SS. Annunziata, costituito da oreficerie di arte sulmonese (XIV-XVI sec.) e alcune opere appartenenti al Tesoro della Cattedrale di S. Panfilo, tra cui l'importante pastorale (XIV sec.) attribuito a Ciccardello di Francesco.