Η μόνιμη συλλογή του Αρχαιολογικού Μουσείου της Ρόδου αποτελείται από ευρήματα ανασκαφών της ιταλοκρατίας κυρίως, στη Ρόδο και τα υπόλοιπα Δωδεκάνησα. Μυκηναϊκά κοσμήματα, αγγεία και μικροαντικείμενα από ταφικά σύνολα της Ιαλυσίας και της Καμίρου από τη Γεωμετρική ως την Κλασική περίοδο (9ος-4ος αιώνας π.Χ.), γλυπτά Κλασικής και Ελληνιστικής περιόδου και ροδιακά νομίσματα Ελληνιστικών χρόνων αποτελούν τα κύρια εκθέματα του Μουσείου. Στόχος της έκθεσης είναι η ανάδειξη των σημαντικότερων ευρημάτων από τη Ρόδο που βοηθούν στην πληρέστερη κατανόηση της αρχαίας ιστορίας του τόπου.

Το Αρχαιολογικό Μουσείο στεγάζεται στο μεσαιωνικό κτίριο του μεγάλου νοσοκομείου των Ιπποτών. Η οικοδόμησή του άρχισε το 1440 από τον Μεγάλο Μάγιστρο de Lastic (ντε Λαστίκ), με χρήματα που άφησε με το θάνατό του ο προκάτοχός του Fluvian (Φλουβιανός), αλλά ολοκληρώθηκε 49 χρόνια αργότερα από τον Μάγιστρο D' Aubusson. Πρόκειται για κτίσμα γοτθικού ρυθμού με αναγεννησιακά στοιχεία. Οξυκόρυφη πόρτα αποτελεί την είσοδο του Μουσείου η οποία καλύπτεται με υστερογοτθικά σταυροθόλια. Το κτίριο περιλαμβάνει εσωτερική αυλή που πλαισιώνεται από διώροφη στοά, στην οποία ανοίγουν οι αίθουσες και οι αποθήκες του Μουσείου.

Στην αυλή, απέναντι από την είσοδο, δεσπόζει καθιστό λιοντάρι με κεφάλι ταύρου στα πόδια του, Υστεροελληνιστικής περιόδου και μπροστά του εκτίθεται ψηφιδωτό δάπεδο από την παλαιοχριστιανική βασιλική της Αρκάσας στην Κάρπαθο. Δεύτερο ψηφιδωτό, επίσης από την Αρκάσα Καρπάθου, έχει τοποθετηθεί στην εσωτερική αυλή μπροστά από τις αποθήκες του Μουσείου, που ανοίγονται στη στοά του ισογείου. Στον όροφο βρίσκονται η μεγάλη αίθουσα των ασθενών, η τραπεζαρία και οι αίθουσες της αρχαιολογικής συλλογής. Στη μεγάλη αίθουσα των ασθενών έχουν εκτεθεί ανάγλυφες επιτύμβιες πλάκες των ιπποτών, ιπποτικά εμβλήματα και ρωμαϊκή σαρκοφάγος που χρησιμοποιήθηκε ως τάφος του Μεγάλου Μαγίστρου Κορνεγιάν. Στην τραπεζαρία έχουν τοποθετηθεί ανάγλυφες επιτύμβιες στήλες της Ύστερης Αρχαιότητας από τη Νίσυρο.

Στις αίθουσες της νότιας πλευράς της στοάς εκτίθενται δείγματα της ροδιακής πλαστικής από την Αρχαϊκή ως τη Ρωμαϊκή περίοδο. Οι δύο κούροι και το περιρραντήριο από την Κάμιρο αποτελούν τα κύρια εκθέματα της αρχαϊκής αίθουσας, η οποία χρησίμευε αρχικά ως μαγειρείο του νοσοκομείου των ιπποτών. Ακολουθεί η αίθουσα της Τιμαρίστας με την επιτύμβια στήλη της Κριτούς και Τιμαρίστας του 5ου αι. π.Χ. από την Κάμιρο και τη στήλη της Καλλιαρίστας από τη Ρόδο του 4ου αι. π.Χ. Στον κήπο του Μουσείου έχουν εκτεθεί γλυπτά, όπως το άγαλμα Νίκης και ανάγλυφες στήλες Ελληνιστικής περιόδου. Στη νότια εσοχή του αιθρίου έχει στηθεί αναπαράσταση επιτυμβίου ναΐσκου με τρόπαιο και έχει επιστρωθεί ψηφιδωτό δάπεδο από την Αρκάσα της Καρπάθου. Στις επόμενες τρεις αίθουσες παρουσιάζονται γλυπτά Ελληνιστικών χρόνων, όπως το άγαλμα αιδουμένης Αφροδίτης, υπερφυσικού μεγέθους, το κολοσσικό κεφάλι Ηλίου, αντιπροσωπευτικό έργο του ροδιακού μπαρόκ, το αγαλματίδιο της Αφροδίτης απολουομένης, μετάπλαση του φημισμένου έργου του Δοιδάλσα, το ρωμαϊκό πορτραίτο του ποιητή της Νέας Κωμωδίας Μενάνδρου.

Στις δεκαπέντε αίθουσες της βόρειας και δυτικής πλευράς του ορόφου φιλοξενούνται ταφικά σύνολα (αγγεία και μικροαντικείμενα) από τον 9ο ως τον 4ο αι. π.Χ., από τις ιταλικές ανασκαφές στις νεκροπόλεις της αρχαίας Ιαλυσίας και της Καμίρου. Από τα αγγεία ξεχωρίζουν οι αμφορείς τύπου Φικελλούρων με παράσταση ζώων σε ανοιχτό φόντο και οι κύλικες Βρουλιάς με εγχάρακτα και γραπτά κοσμήματα σε ανοιχτό και μελανό βάθος, προϊόντα ροδιακών πιθανώς εργαστηρίων, Αρχαϊκής περιόδου, που οφείλουν το όνομά τους στις τοποθεσίες όπου βρέθηκαν. Στις αίθουσες 14 και 15 έχουν εκτεθεί μελανόμορφα και ερυθρόμορφα αγγεία του 6ου, 5ου και 4ου αι. π.Χ. Στην αίθουσα οκτώ εκτίθενται κοσμήματα Μυκηναϊκής περιόδου και θησαυρός ροδιακών αργυρών νομισμάτων Ελληνιστικής εποχής.

Το Αρχαιολογικό Μουσείο Ρόδου εποπτεύεται από την ΚΒ΄ Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων.