Le musée, inauguré en janvier 1989, succède au premier musée de site créé en 1960 dans la villa des Arènes, actuel musée Matisse. Les collections concernent les âges des métaux, l’antiquité et se développent jusqu’au haut Moyen Age. Elles concernent la vie de Cemenelum et de la province des Alpes Maritimae, à travers les nombreux objets et documents officiels ou privés découverts lors des fouilles archéologiques de 1950 à 1969 dans le site acquis par la municipalité niçoise, mais aussi au-delà. En effet, des objets de toute la région ainsi que ceux découverts dans l’épave de la Fourmigue C au large de Golfe-juan, sont présentés.
Parmi ces objets, il faut citer le petit masque de Silène en bronze, très belle pièce du Ier siècle av. J.-C. Toujours en bronze, le faune dansant du Ier siècle, trouvé à Cimiez. Ces pièces et toutes les autres, statues, stèles, sarcophages, statuettes, vases, vaisselle, bijoux, flacons à parfum, épingles, monnaies, fragments de mobilier et autres objets permettent d’évoquer la vie quotidienne des populations, leur organisation sociale, leur cadre administratif, leur spiritualité.
Enfin, les civilisations grecque, latine et italique sont largement abordées grâce à des objets provenant de collections privées constituées au siècle dernier et offertes à la ville par leurs propriétaires, les collections Mayrargue et Guilloteau, ainsi qu’un dépôt d’Etat appartenant à la célèbre collection Campana. Ces collections permettent de présenter les civilisations de la Méditerranée antique principalement à travers la céramique : figure noire, figure rouge, corinthienne, étrusque, campanienne.
Le site de la ville antique de Cemenelum, capitale de la province des Alpes Maritimae, après la fin de la conquête des Alpes par Auguste et l’organisation du territoire ligure, présente, l’amphithéâtre, trois ensembles thermaux complets, des rues, un réseau d’égouts, une schola, une domus et des boutiques. Majoritairement du IIIe siècle, ces vestiges comportent en fait différentes époques de construction du Ier au VIIe siècle. Un mur du Ier siècle limite les thermes du nord. Cet ensemble thermal du nord présente une salle froide, frigidarium ayant conservé une élévation de plus de 10 mètres. Pourvue d’un bassin, elle est en communication avec les salles chauffées, le tepidarium (salle tiède), le sudatorium (étuve) et les deux caldaria (salles chaudes).
A l’extérieur, le terrain de sport, la piscine et le bâtiment des salles annexes avec les latrines (toilettes collectives), permettent d’avoir une idée de la manière dont les Romains utilisaient les thermes et de l’importance de cette pratique dans la société. Les aspects techniques de ces bâtiments, notamment le système de chauffage (cf. maquette dans le musée) sont visibles dans les thermes de l’est.
L’ensemble thermal de l’ouest, remanié fin IVème-début Vème siècle, abrite les vestiges d’une église et d’un baptistère paléochrétiens, manifestations de vie urbaine au début du Moyen-Age et jusqu’au VIIème siècle.
Des maquettes de ces édifices sont présentées dans le musée.
