Музеят съхранява над 150 000 експоната, документиращи историята на Старозагорския край — един от най-древно населените в Европа. Неолитните жилища от VI хилядолетие пр.н.е. са сред най-ценните находки. Основан през 1907 г., той е сред водещите регионални музеи в страната.