Το Μουσείο Αρχαίας Ήλιδας στεγάζει τα ευρήματα που προέρχονται από τις συστηματικές ανασκαφές στην αρχαία πόλη, όπως και αυτά που προέρχονται από περισυλλογή, παραδόσεις και σωστικές ανασκαφές στον αρχαιολογικό χώρο και γύρω από αυτόν.

Τα ευρήματα των παλαιών ανασκαφών που διεξήχθησαν από τους αυστριακούς (1910-1914) φυλάσσονταν σε αποθήκη στο γειτονικό Μπουχιώτη (Αυγείο) έως και το 1960, όταν άρχισαν οι νεώτερες συστηματικές ανασκαφές, οπότε κατασκευάστηκαν νέες αποθήκες λίγο νοτιοανατολικότερα του θεάτρου (1961). Κατά τη διάρκεια των σωστικών ανασκαφών (1965-1970) για τη διέλευση του αγωγού του φράγματος Πηνειού, ένα μέρος των ευρημάτων, κυρίως τα μεταλλικά, μεταφέρθηκαν στο μουσείο της Ολυμπίας για συντήρηση και ασφαλέστερη φύλαξη. Τέλος, δύο σημεία στον αρχαιολογικό χώρο, το ένα δίπλα στις αποθήκες και το άλλο κάπως πιο απομακρυσμένο είχαν χρησιμοποιηθεί για τη συγκέντρωση των ογκωδέστερων αρχιτεκτονικών μελών που προήλθαν ως επί το πλείστον από τη διάλυση των κτιρίων που βρέθηκαν στην πορεία των έργων της διώρυγας. Το 1980, ένα μέρος από τα αντικείμενα που υπήρχαν στις αποθήκες της Ήλιδας εκτέθηκαν σε μικρή αίθουσα, όπως και γύρω από την εσωτερική περίστυλη αυλή του κτιρίου της αρχαιολογικής συλλογής Ήλιδος που κατασκευάστηκε στο χώρο των αποθηκών.

Με την πάροδο του χρόνου καινούργια αρχιτεκτονικά μέλη, γλυπτά και άλλα μεγάλα ευρήματα προστέθηκαν ανάμεσα σε αυτά στις στοές της αυλής, όπως και στον υπαίθριο προαύλειο περιφραγμένο χώρο. Κατά τα έτη 2002-2004, όταν γινόταν η ανέγερση του Μουσείου Αρχαίας Ήλιδας, εκπονούνταν ταυτόχρονα το πρόγραμμα της επανέκθεσης. Για τον λόγο αυτό, τα αρχαία που υπήρχαν στην Ολυμπία μεταφέρθηκαν στην Ήλιδα. Με την ολοκλήρωση της ανέγερσης του κτηρίου του Μουσείου έγινε η μεταφορά των 1500 περίπου αντικειμένων που είχαν αρχικά προταθεί για το εκθεσιακό και η επανέκθεση των περισσοτέρων από αυτά (περίπου 1000) σύμφωνα με τις προδιαγεγραμμένες εκθεσιακές ενότητες. Ταυτόχρονα συντάχτηκαν συνοπτικά ενημερωτικά κείμενα και υπομνηματισμοί προσωρινού χαρακτήρα. Οι εργασίες αυτές διεξήχθησαν κατά τη διάρκεια του Μαρτίου.

Στις 24/3/04 έγιναν τα εγκαίνια του Μουσείου Αρχαίας Ήλιδας. Στη συνέχεια ολοκληρώθηκε η μεταφορά των αντικειμένων από τις αποθήκες και τους υπαίθριους χώρους της αρχαιολογικής συλλογής σε αυτές του Μουσείου, πλην κάποιων μεγάλου μεγέθους αντικειμένων τα οποία παρέμειναν στις θέσεις τους ή μεταφέρθηκαν και τοποθετήθηκαν στον διπλανό χώρο συγκέντρωσης αρχιτεκτονικών μελών, ο οποίος ενσωματώθηκε στην περίφραξη του υπό ανάδειξη αρχαιολογικού χώρου. Η αίθουσα της πρώην αρχαιολογικής συλλογής μετατράπηκε σε έκθεση ιστορίας των ανασκαφών.

Τέλος, ολοκληρώνεται η επεξεργασία των οριστικών κειμένων των επιμέρους ενοτήτων και του υπομνηματισμού των αντικειμένων του Μουσείου και βρίσκονται σε εξέλιξη εργασίες που αφορούν σε μια αρτιότερη παρουσίαση ορισμένων εκθεμάτων.