Το Αρχαιολογικό Μουσείο του Λαυρίου βρίσκεται στην άκρη της πόλης, απέναντι από το συγκρότημα των σχολικών κτιρίων του Α’ Γυμνασίου και Λυκείου της πόλης. Το κτίριο κατασκευάστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και χρησιμοποιήθηκε για τη στέγαση των ευρημάτων των ανασκαφών της περιοχής. Από τον Οκτώβριο του 1999 παρουσιάζεται σ’ ένα τμήμα του κτιρίου, έκθεση ευρημάτων των πολύχρονων ερευνών που πραγματοποιήθηκαν στην ιδιαίτερα πλούσια περιοχή του Λαυρίου.
Η Λαυρεωτική κατοικήθηκε συνεχώς ήδη από τη Νεότερη Νεολιθική περίοδο (5400-4500 π.Χ). Η συνεχής κατοίκηση και η πολύμορφη δραστηριότητα που αναπτύχθηκε στον τόπο αυτόν, που έγινε γνωστός κυρίως για το πλούσιο σε αργυρούχο μετάλλευμα υπέδαφός του, συνετέλεσαν στην εξαφάνιση πολλών από τα απομεινάρια παλιότερων περιόδων. Ειδικότερα, η δραστηριότητα των μεταλλευτικών εταιρειών κατά τον 19ο αιώνα και στις αρχές του 20ού είχε ως συνέπεια ευρήματα να διασκορπιστούν σε ιδιωτικές συλλογές ή να χαθούν. Ορισμένες από τις αρχαιότητες που είχαν συγκεντρωθεί στα γραφεία των εταιρειών διαφυλάχθηκαν και εκτίθενται στο Μουσείο. Στόχος της έκθεσης είναι να δείξει τη συνέχεια της κατοίκησης από την απώτερη αρχαιότητα έως τους πρώτους χριστιανικούς χρόνους και να δώσει μια πληρέστερη εικόνα των ευρημάτων απ’ όλα τα σημεία της Λαυρεωτικής, όπου αναπτύχθηκαν οι αρχαίοι Δήμοι του Σουνίου, του Θορικού, της Αμφιτροπής και της Αναφλύστου.
Η πρώτη μικρή αίθουσα είναι αφιερωμένη στα μεταλλεία. Επεξηγηματικοί πίνακες, ευρήματα και μεταλλευτικοί όροι δίνουν μια εικόνα της επεξεργασίας του μεταλλεύματος. Στο αίθριο εκτίθενται μαρμάρινα έργα, επιτύμβια και αναθηματικά ανάγλυφα, αγάλματα της Άρτεμης και της Κυβέλης και μια ερμαϊκή στήλη, έργα που βρέθηκαν στη διάρκεια των εργασιών των μεταλλευτικών εταιρειών του 19ου αιώνα, με άγνωστο όμως τον ακριβή τόπο της ευρέσεως. Την ανατολική και νότια πλευρά του αιθρίου καταλαμβάνουν οι σωζόμενες ανάγλυφες πλάκες της ζωφόρου του ναού του Ποσειδώνα στο Σούνιο με θέματα από την κενταυρομαχία και τη γιγαντομαχία, έργο Κυκλαδιτών τεχνιτών του 5ου αιώνα π.Χ.
Στην αίθουσα στη βορειοανατολική γωνιά του αιθρίου εκτίθενται ευρήματα από τα γεωμετρικά και κλασικά νεκροταφεία του Θορικού και του Σουνίου. Μια προθήκη είναι αφιερωμένη σε μερικά από τα αντικείμενα της συλλογής του μηχανικού των μεταλλείων Α. Κορδέλλα και σε ευρήματα από το σπήλαιο του Πανός στην Ανάβυσσο, το Λιμάνι του Πασσά, το Δημολιάκι (Βήσα) και τα Πουσιπέλια. Στο κέντρο του αιθρίου τοποθετήθηκε το ψηφιδωτό δάπεδο από την παλαιοχριστιανική βασιλική που βρέθηκε στο Λαύριο.