พิพิธภัณฑ์คณะโบราณคดี เปิดเมื่อวันที่ 30 มิถุนายน 2516 สมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ สยามบรมราชกุมารี เสด็จฯ มาทรงทำพิธีเปิดอย่างเป็นทางการ มีโบราณวัตถุที่คณะฯ ไปสำรวจและเก็บรวบรวมมาจัดแสดง ห้องจัดแสดงตั้งอยู่ชั้นล่างพระตำหนักใหญ่ของวังท่าพระ ภายหลังโบราณวัตถุบางส่วน กรมศิลป์ได้นำกลับคืนไป บางชิ้นถูกย้ายมาที่คณะฯ พิพิธภัณฑ์คณะโบราณคดีแห่งนี้น่าจะปิดตัวลงในช่วงก่อน พ.ศ. 2532 โดยไม่ทราบสาเหตุที่แน่ชัด