Istituito nel XVIII secolo, dal 1988 il museo è collocato nella sede di Villa Landolina. Dedicato al grande archeologo Paolo Orsi, che ha effettuato i principali studi sulla città, il Museo raccoglie la più importante documentazione della preistoria, della protostoria della Sicilia e celebri opere di arte greca e romana, ceramiche, marmi, decorazioni architettoniche.
I più antichi reperti vanno dal paleolitico all'età del bronzo; notevoli gli oggetti che testimoniano le influenze egee, anatoliche e micenee.
Preziosi i corredi delle necropoli greco-sicule, il materiale ceramico, i rilievi fittili, le statue arcaiche.
Gemma del Museo è la "Venere anadiomene", detta Venere Landolina dal nome del suo scopritore, statua di fattura romano-ellenistica.
Il materiale proviene anche da scavi delle numerose colonie greche della Sicilia, da Megara Hyblea, a Eloro, Akrai, Kasmenai, Kamarina e da numerosi centri indigeni ellenizzati.
Dal 2010 è aperta al pubblico anche la sala Numismatica. E' esposta una ricca documentazione storica sull'evoluzione della moneta, dai primitivi mezzi di scambio (asce, punte di lancia, pezzi di bronzo) alle più antiche monete risalenti al VI secolo a. C. Sono, inoltre, documentate la monetazione romana, bizantina, araba, normanna e aragonese per giungere ai conii della zecca di Palermo, prima della sua soppressione da parte del Re Ferdinando III. Non cessa di stupire la produzione di Siracusa che, con le incisioni dei maestri firmanti Eveneto, Cimone ed Eucleidas. Affiancata al monetiere è esposta una ricca collezione di oreficerie antiche, nonchè gioielli dei secc. XVII - XVIII appartenuti a famiglie nobili siciliane