Ένα από τα σημαντικότερα μουσεία της χώρας. Φιλοξενεί τη μεγαλύτερη σε ολόκληρο τον κόσμο συλλογή με έργα κυκλαδικής τέχνης.
Ανάμεσα στα εκθέματά του ξεχωρίζουν τα περίφημα κυκλαδικά ειδώλια και τα μαρμάρινα σκεύη. Δεν υστερούν όμως καθόλου σε αξία και τα υπόλοιπα δείγματα αρχαίας τέχνης, τα οποία προέρχονται από σχεδόν όλες τις εποχές: Μινωικοί, Μυκηναϊκοί, Γεωμετρικοί, Αρχαϊκοί και Κλασικοί χρόνοι. Το μουσείο σχεδιάστηκε από τον αρχιτέκτονα Ιωάννη Βικέλα και κτίστηκε το 1986.
Αρχικά, είχε στους χώρους του μόνο τη συλλογή έργων Κυκλαδικής και Αρχαίας Ελληνικής Τέχνης του φιλότεχνου Νίκου Γουλανδρή και της φιλότεχνης γυναίκας του, της Κατερίνας Γουλανδρή. Το μουσείο, σύμφωνα με το καταστατικό του, είναι αφιερωμένο στο Αιγαίο στη μελέτη της ιστορίας του από τους προϊστορικούς μέχρι τους νεότερους χρόνους και στη διάδοση του πολιτισμού του.
Στις αρχές στεγαζόταν μόνο στο κτίριο της Οδού Νεοφύτου Δούκα 4, αλλά από τη δεκαετία του 1990 και μετά επεκτάθηκε στη νέα του πτέρυγα, στο νεοκλασικό Μέγαρο Σταθάτου, στη συμβολή των Οδών Βασιλίσσης Σοφίας και Ηροδότου.
