Οι εκθεσιακοί χώροι του Eθνικού Αρχαιολογικού Μουσείου, δεκάδες αίθουσες σε κάθε όροφο, καλύπτουν έκταση 8.000 τ.μ. και στεγάζουν τις πέντε μεγάλες μόνιμες συλλογές και μία περιοδική έκθεση:
Τη Συλλογή Προϊστορικών Αρχαιοτήτων, που περιλαμβάνει έργα των μεγάλων πολιτισμών που αναπτύχθηκαν στο Αιγαίο από την 6η χιλιετία έως το 1050 π.Χ. (νεολιθικού, κυκλαδικού και μυκηναϊκού) και ευρήματα από τον προϊστορικό οικισμό της Θήρας.
Τη Συλλογή Έργων Γλυπτικής, που παρουσιάζει την εξέλιξη της αρχαίας ελληνικής γλυπτικής από τον 7ο αι. π.Χ. έως τον 5ο αι. μ.Χ., μέσα από μοναδικά έργα τέχνης.
Τη Συλλογή Αγγείων και Μικροτεχνίας, που περιλαμβάνει αντιπροσωπευτικά έργα της αρχαίας ελληνικής κεραμικής από τον 11ο αι. π.Χ. έως και τη ρωμαϊκή εποχή, καθώς και τη Συλλογή Σταθάτου, μια διαχρονική συλλογή μικροτεχνημάτων.
Τη Συλλογή Έργων Μεταλλοτεχνίας με πολλά μοναδικά πρωτότυπα έργα, αγάλματα, ειδώλια και έργα μικροτεχνίας. Τέλος, τη μοναδική για την Ελλάδα Συλλογή Αιγυπτιακών και Ανατολικών Αρχαιοτήτων με έργα τέχνης, που χρονολογούνται από την προδυναστική περίοδο (5000 π.Χ.) έως και τους χρόνους της ρωμαϊκής κατάκτησης.