Το Αρχαιολογικό Μουσείο Ερέτριας, όπως εμφανίζεται σήμερα, αποτελεί το τελευταίο από μια σειρά μουσείων και συλλογών της Εύβοιας που οργανώθηκαν κατά τα έτη 1983-1991 με την ευθύνη της τότε Εφόρου κ. Ε. Σαπουνά-Σακελλαράκη. Το πρώτο κτίριο του Μουσείου κτίστηκε το 1961, για να στεγάσει ευρήματα της ευρύτερης περιοχής, τα οποία ήταν συγκεντρωμένα σε μικρή αποθήκη στην πόλη της Ερέτριας. Τα κυριότερα ευρήματα από την Ερέτρια, τα γλυπτά του ναού του Δαφνηφόρου Απόλλωνα, είχαν εκτεθεί στο Αρχαιολογικό Μουσείο Χαλκίδας, ενώ άλλα αντικείμενα είχαν μεταφερθεί στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο στην Αθήνα. Τέλος, πολλά και σημαντικά ευρήματα της περιοχής βρίσκονται σε ξένα μουσεία. Τα εγκαίνια του Μουσείου Ερέτριας έγιναν το 1991.

Στην πρωταρχική του φάση το Μουσείο διέθετε μια μικρή αίθουσα ως εκθεσιακό χώρο, έναν προθάλαμο, μια αποθήκη και ένα προαύλιο, το οποίο διαμορφώθηκε κατάλληλα το 1969 για να εκτεθούν εκεί οι επιγραφές. Η οργάνωση της πρώτης έκθεσης είχε καθαρά χρονολογικό χαρακτήρα, όπου μέσα σε προθήκες είχαν τοποθετηθεί τα διάφορα αντικείμενα. Η σημερινή οργάνωση της έκθεσης χρηματοδοτήθηκε ολοκληρωτικά από την Ελβετική Αρχαιολογική Σχολή, η οποία διέθεσε ανάλογο καλλιτεχνικό και επιστημονικό προσωπικό, και έγινε σε συνεργασία με την Ελληνική Αρχαιολογική Υπηρεσία. Θεωρήθηκε απαραίτητη η ύπαρξη εποπτικού υλικού, το οποίο θα έδινε με σαφήνεια και εύληπτα μια όσο γίνεται περισσότερο ολοκληρωμένη εικόνα για το ρόλο της αρχαίας Ερέτριας και της ευρύτερης περιοχής της στην ιστορία του νησιού. Μέσα στις προθήκες, αλλά και σε ειδικούς χώρους τοποθετήθηκαν ενημερωτικοί πίνακες και σχέδια, ενώ στο κέντρο της πρώτης αίθουσας έχει τοποθετηθεί περιληπτικά η ιστορία της Ερέτριας.

Οι ανάγκες που δημιουργήθηκαν από τη συνεχή ανασκαφική δράση στην περιοχή της Ερέτριας από την ΙΑ΄ Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων (Αμάρυνθος) και από την Ελβετική Αρχαιολογική Σχολή (Ερέτρια) και Βρετανική Σχολή (Λευκαντί) επέβαλαν την επέκταση του μουσείου. Δημιουργήθηκε ακόμη μια μεγάλη αίθουσα, όπου τοποθετήθηκαν τα γλυπτά του ναού του Δαφνηφόρου Απόλλωνα, καθώς θεωρήθηκε απαραίτητο να εκτεθούν σε άμεση γειτνίαση με τον χώρο εύρεσής τους, αλλά και διάφορα άλλα ευρήματα. Τα γλυπτά του ναού μεταφέρθηκαν στο Μουσείο Ερέτριας το 1990 και πλέον παρουσιάζεται στον επισκέπτη μια ικανοποιητική εικόνα της Ερέτριας μέσα από το χώρο και τα ευρήματά του.