Το παλιό μουσείο καταστράφηκε από τους σεισμούς το 1953 και το νέο κτίσμα χτίστηκε το 1960. Το αρχαιολογικό μουσείο του Αργοστολίου φιλοξενεί εκθέματα που χρονολογούνται από την γεωμετρική και την αρχαία εποχή, την κλασική περίοδο, την ελληνιστική, τη ρωμαϊκή περίοδο και τη βυζαντινή εποχή.
Το αρχαιολογικό μουσείο του Αργοστολίου φιλοξενεί τους θησαυρούς που βρέθηκαν στις ανασκαφές γύρω από το νησί. Στις τρεις αίθουσες του Μουσείου εκτίθενται ευρήματα από τη μυθική περίοδο μέχρι τη Ρωμαϊκή εποχή.
Στην πρώτη αίθουσα βρίσκουμε όργανα από την Παλαιολιθική εποχή, διάφορα αντικείμενα από τη Νεολιθική εποχή, αντιπροσωπευτικά πιατικά , πολύτιμες μικρογραφίες και κεραμικά.
Στη δεύτερη αίθουσα εκτίθενται ευρήματα από τη μυκηναϊκή περίοδο, η οποία είναι η πιο ενδιαφέρουσα για την Κεφαλλονιά. Χρυσά νομίσματα, χάλκινα σπαθιά, αγγεία, κοσμήματα και ένα Αιγυπτιακό Σκαραβαίο είναι μερικά από τα εκθέματα.
Τέλος, στην τελευταία αίθουσα εκτίθενται τα ευρήματα της κεφαλλονίτικης Τετράπολης (5ος αι. Π.Χ.), η οποία συνίστατο από τις τέσσερις πόλεις-κράτη Πάλι, Κράνη. Σάμη και Πρόννους. Μπορείτε να δείτε εκθέματα όπως μια ουρά, ένα μαρμάρινο κεφάλι του Σειληνού και ένα σκάφος που έχει τη μορφή ενός στριμμένου κεφαλιού σκλάβου συμμάχου, που χρονολογείται στον 12ο αιώνα π.Χ.
Μεταξύ των σημαντικότερων εκθεμάτων είναι το χάλκινο κεφάλι του 3ου αι. Π.Χ. και η πινακίδα «”Tripis Damatri Ke Kora “» του 6ου – 7ου αιώνα π.Χ., αφιερωμένη στη θεά Δήμητρα και την κόρη της Περσεφόνη.
