Το αρχαιολογικό Μουσείο ευρίσκεται στην αρχή του δρόμου που οδηγεί από τη Σητεία στην Ιεράπετρα περνώντας από το Πισκοκέφαλο. Το οίκημα είναι σχεδιασμένο γύρω από ένα μικρό αίθριο και η Έκθεση εγκαινιάστηκε το 1984, από τη Μελίνα Μερκούρη.

Περιλαμβάνει εκθέματα από όλες τις περιοχές της Επαρχίας Σητείας καλύπτοντας μια περίοδο περίπου 4.000 ετών, από το 3.500 π.χ. μέχρι το 500 μ.Χ.

Η Έκθεση δεν έχει πάρει την οριστική της μορφή αλλά η διαμόρφωση των ενοτήτων της είναι σχηματοποιημένη καθώς διαιρείται σε πέντε ενότητες από τις οποίες η είσοδος στις κύριες τέσσερις προσδιορίζεται από διαχωριστικούς πίνακες με χρονολογίες, επεξηγηματικά κείμενα, φωτογραφικό και σχεδιαστικό υλικό και ανάγλυφο χάρτη με ενδεικτικά σημειωμένες τις πιο σημαντικές αρχαιολογικές τοποθεσίες κάθε εποχής.
Να σημειωθεί ότι οι ενημερωτικές πινακίδες των προθηκών είναι  γραμμένες σε πέντε γλώσσες.
Μετά τον προθάλαμο, προ του αιθρίου, το βλέμμα μαγνητίζει το περίφημο χρυσελεφάντινο αγαλματίδιο του λεγόμενου «Κούρου του Παλαικάστρου» από τις ανασκαφές της μινωϊκής πόλης.
Έχει ύψος 54 εκ. και είναι σύνθετο από διάφορα υλικά όπως δόντι ιπποποτάμου,  ορυκτό σερπαντίνη, ορεία κρύσταλλο, ξύλο και χρυσά επιθήματα.
Θεωρείται από τα αριστουργήματα της τέχνης των Μινωϊτών.
Η πρώτη ουσιαστικά ενότητα προθηκών που είναι αφιερωμένη στην μινωϊκή Σητεία ο επισκέπτης συναντά δύο προθήκες (1-2) με ευρήματα από το Πρωτομινωϊκό νεκροταφείο της Αγίας Φωτιάς (3000-2500π.χ.) με έντονο κυκλαδικό χαρακτήρα. Εντυπωσιάζουν τα χειροποίητα αγγεία και οι λεπίδες του οψιανού.
Ακολουθεί μια προθήκη (3) με μινωϊκά ειδώλια, αφιερώματα των πιστών, από διάφορα Ιερά κορυφής. Στα ιερά αυτά που ήταν στις κορφές των βουνών κυρίως της ανατολικής Κρήτης οι Μινωϊτες λατρεύουν τη θεότητα.
Η πρώτη κεντρική προθήκη (7) περιέχει ευρήματα από τον Μόχλο, από τις ανασκαφές του Seager  των αρχών του αιώνα αλλά και ευρήματα από τις νεώτερες έρευνες.
Περιέχει εξαιρετικής τέχνης αγγεία, πήλινα και λίθινα από την πρωτομινωϊκή έως την ΜΜ εποχή. Εντυπωσιάζει το πήλινο ρυτό με τη μορφή ταύρου.
Η επομένη προθήκη μέσης (8) έχει ευρήματα από τον μινωϊκό οικισμό της μικρής νησίδος Ψείρας. Ιδιαίτερη αίσθηση προκαλούν το ρυτό και ο ψευδόστομος αμφορέας που φέρουν διακόσμηση του λεγόμενου «θαλάσσιου ρυθμού».
Στην επόμενη προθήκη τοίχου (4) εκτίθενται ευρήματα από διάφορες περιοχές της Σητείας που χρονολογούνται στην πρωτομϊνωική και Μεσομινωϊκή εποχή.
Η προθήκη τοίχου (5) περιέχει ευρήματα από τη μινωϊκή πόλη του Παλαικάστρου και από τις ανασκαφές της Αγγλικής Αρχαιολογικής Σχολής των αρχών του αιώνα από τις νεώτερες. Πιο σημαντικά εκθέματα είναι τα λίθινα ιερά κέρατα τα δύο ρυτά που τα περιστοιχίζουν και το πολλαπλό αγγείο με τα πέντε κύπελλα (κέρνος), οπωσδήποτε για λατρευτική χρήση, το ρυτό σε σχήμα ταυροκεφαλής.
Η προθήκη μέσης (9) έχει ευρήματα από διάφορες Σητειακές περιοχές.
Ξεχωρίζουν ο χάλκινος κάδος από την περιοχή της Πραισσού και τα ευρήματα από την Τουρλωτή.
Τέλος στην τελευταία βιτρίνα της ενότητας αυτής, στον τοίχο (6), εκτίθενται ευρήματα υστερομινωϊκής εποχής από τα οποία ξεχωρίζει ο χάλκινος πέλεκυς πραγματικής χρήσης από τις Λιθίνες.
Στην ίδια ενότητα καθώς και στον προθάλαμο εκτίθεται μια ενδιαφέρουσα σειρά από μινωϊκές πήλινες σαρκοφάγους διαφόρων μεγεθών και σχεδίων με διακόσμηση κυρίως ρυθμού θαλάσσης.
Τα ευρήματα της Ζάκρου καταλαμβάνουν την επόμενη ενότητα και προέρχονται από τις ανασκαφές του ανακτόρου αλλά και από άλλες θέσεις της Κάτω Ζάκρου όπως στην προθήκη 11 όπου τα εξαιρετικής τέχνης αγγεία με την χαρακτή διακόσμηση που βρέθηκαν σε σπήλαιο πλησίον του ανακτόρου. Στην ίδια προθήκη εντυπωσιάζει ένα μεγάλο χάλκινο πριόνι.
Στην γωνία είναι ένα καλοδιατηρημένο σύνολο που συνθέτει ένα σταφυλοπιεστήριο που αποτελείται από τον ληνό, το αγγείο περισυλλογής του γλεύκους και τον πίθο που αποθηκευόταν.
Στην προθήκη μέσης 15 εκτίθενται μεγάλα αγγεία με διακόσμηση θαλάσσιου και φυτικού ρυθμού. Στην προθήκη 11 βλέπει κανείς μικρούς αβαφείς πίθους. ΄Ένας περιέχει και υπολείμματα φαγητού, ένας άλλος φέρει τα ίχνη της μεγάλης φωτιάς που κατάστρεψε το ανάκτορο. Στην 12 εκτίθενται αγγεία οικιακής χρήσης όπως χύτρες, καρποδόχες, λεκάνες κ.α.
Μια  από τις πιο σημαντικές προθήκες της Έκθεσης του Μουσείου είναι η επίπεδη αρ. 16, στη μέση, η οποία περιέχει μεγάλο αριθμό πινάκων της ανερμήνευτης ακόμα  Γραμμικής Γραφής Α οι οποίες «ψήθηκαν» από τη φωτιά και διατηρήθηκαν.
Πολλές είναι αμφίγραφες δηλ. γραμμένες και από τις δύο επιφάνειες. Οι περισσότερες βρέθηκαν στο αρχειοφυλάκιο του ανακτόρου και πρέπει να  έχουν σχέση με τα περιεχόμενα αποθηκών και καταλόγους ειδών.
Στην προθήκη 17 της μέσης υπάρχουν κυρίως πρόχοι, είδος αγγείου μινωϊκού, με εξαιρετικά διακοσμητικά  μοτίβα όπως επίσης και στην αρ.13 του τοίχου όπου σε διαφόρων τύπων αγγεία θαυμάζει κανείς την διακόσμηση η οποία άλλων είναι νατουραλιστική και άλλων εντελώς σχηματική και αφηρημένη.
Στην προθήκη 18 της μέσης εκτίθενται διάφορα αγγεία και αντικείμενα με ιδιαίτερη μορφή και χρήση όπως το διπλό λίθινο κέρας, οι βάσεις για τους διπλούς πέλεκεις, ο σφραγιδόλιθος με την παράσταση της κλέαινας, το οστό με την γραμμική Α, η πήλινη ψηστιέρα.
Τέλος στην τελευταία βιτρίνα τοίχου (14) εντυπωσιάζει η διακόσμηση των κυπέλλων, τα λίθινα εργαλεία και οι λίθινοι λύχνοι. Μεταξύ των βιτρινών υπάρχουν τεράστιοι πίθοι από αποθήκες του ανακτόρου, μεγάλα αγγεία με διακόσμηση, λυχνοστάτες. Η ενότητα της γεωμετρικής και αρχαϊκής Σητείας περιλαμβάνει τέσσερις προσθήκες.
Οι αρ. 19 και 20 περιέχουν αγγεία γεωμετρικής εποχής με τη γνωστή διακόσμηση. Ξεχωρίζουν τα κοσμήματα από τον τάφο των Λιθινών στην 19 και ο αμφορέας με τους ομόκεντρους κύκλους στην 20. Εξαιρετική εντύπωση προκαλεί η προθήκη 22 της μέσης με σειρά αναθηματικών πήλινων ειδωλίων και ανάγλυφων και ανάγλυφων πλακιδίων από ιερό της πόλεως Σητείας που χρονολογούνται από τους υστερωμινωϊκούς εως τους δαιδαλικούς χρόνους. Βρέθηκαν σε αποθέτες του ιερού το οποίο δεν εντοπίστηκε. Χαρακτηριστικά τα ένθετα κεφάλια με την αιγυπτιακή τεχνοτροπία στην κόμμωση που προσαρμοζόταν σε φιαλόσχημα σώματα και η παρουσία γυναικείας θεότητας σε διάφορες στάσεις.
Από την ίδια εποχή είναι και τα πλακίδια και ειδώλια της προθήκης 21 αλλά προέρχονται από άλλα μέρη της επαρχίας πράγμα που συνηγορεί στην άποψη ότι στην ανατολική Κρήτη υπήρχε σημαντικό εργαστήριο κηροπηλοπλαστικής. Η επόμενη τελευταία ενότητα της Έκθεσης είναι αφιερωμένη στην Σητεία των Ελληνιστικών και Ελληνορωμαϊκών χρόνων. Σημαντική είναι παρουσία των ευρημάτων των ανασκαφών της ελληνιστικής πόλεως του Ξηροκάμπου Ζήρου, σε δύο προθήκες; Στην μία παρουσιάζεται μεγάλη ποικιλία από τα κεραμικά ευρήματα όπως αγγεία (μυροδοχεία, οινοχόες, πινάκια, λύχνοι) με επίλεκτα τεμάχια ένα κάνθαρο με διακόσμηση «Δυτικής Κλιτύος», ένα φανό, ένα πύραυνο και ένα λύχνο δίμυξο με διακόσμηση έκτυπη μάσκας θεάτρου και λεοντοκεφαλής. Μια σειρά ειδωλίων προέρχεται από χώρους λατρείας των οικιών. Στην άλλη προθήκη έχουν εκτεθεί τα μολύβδινα, χάλκινα και σιδηρά αντικείμενα τα οποία βρέθηκαν σε μεγάλη ποσότητα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζουν μια σειρά μολύβδινων σφαιριδίων, τα οποία χρησίμευαν σαν βλήματα σφενδόνης, ορισμένα από τα οποία φέρουν χαρακτηριστικές εκφράσεις σχετικές με τον προορισμό τους, ένα τμήμα χάλκινου δίσκου εξαιρετικής  τέχνης και σειρά χάλκινων καρφιών.
Στην ίδια προθήκη παρουσιάζονται και τα νομίσματα από τον ίδιο χώρο τα οποία είναι κοπές Ρόδου, Καλύμνου, Ιεράπυτνας και Κνωσσού και δείχνουν τις σχέσεις της πόλης με την Κρήτη και τα Δωδεκάνησα. Ενδιαφέρον παρουσιάζει και μια σειρά από ενσφράγιστες λαβές αμφορέων, δηλωτικών του τόπου προέλευσής τους. Στην προθήκη 24 εκτίθενται ευρήματα από διάφορες περιοχές μεταξύ των οποίων ένα χρυσό σκουλαρίκι από τάφο του Πετρά και μικρό ακέφαλο αγαλματίδιο του Πανός από την Ελληνορωμαϊκή έπαυλη του Μακρύ Γιαλού και ευρήματα από τις νεώτερες Γαλλικές ανασκαφές στην Ίτανο.
Στην προθήκη 25 παρουσιάζεται μια σειρά ευρημάτων από τις ανασκαφές του Ελληνορωμαϊκού οικισμού της νησίδος του Λιβυκού Κουφονήσι (αρχαία Λεύκη). Είναι αντικείμενα κυρίως καθημερινής χρήσης των κατοίκων του νησιού το οποίο ήταν ονομαστό για την αλιεία και κατεργασία της πορφύρας του γνωστού όστρεου από το οποίο προήρχετο η πολύτιμη βαφή: αγγεία, λύχνοι, τηγάνι, μολύβια και χάλκινη βελόνη για τα δίχτυα, ελιές όπως επίσης και σοβάς και τεμάχια μαρμάρων από τα σπίτια τους.
Επίσης τμήμα γυναικείας κεφαλής αγάλματος που στόλιζε το θέατρο του νησιού. Η προθήκη 28 περιλαμβάνει ευρ΄ήματα από τις ανασκαφ΄ές της Ελληνιστικής πόλης του Τρυπητού Σητείας.
Εντυπωσιάζουν τα θαυμάσια αγγεία με τη σειρά των λύχνων, τα νομίσματα, κοπές της ίδιας της πόλης. Το μαδικό πήλινο παραγάδι. Λίγο πιο πέρα τα μοναδικά πήλινα καλύμματα των οποίων της οροφής των αιθουσών υποδοχής από σπίτια του Τρυπητού, Η βάση με την κολοσική κεφαλή του Ρωμαίου αυτοκράτορα Ανδριανού από το Μακρύ Γιαλό.
Την ενότητα κλείνει μικρό ενυδρείο με συσωμάτωμα αγγείων από την θάλασσα του Κουφονησιού από κάποιο αρχαίο ναυάγιο. Στον προθάλαμα, εκτός από τις σαρκοφάγους, θα πρέπει να σταματήσει ο επισκέπτης στο ενεπίγραφο βάθρο από τον