Το αρχαιολογικό Μουσείο της Φλώρινας άρχισε να κτίζεται τη δεκαετία του 1960, για να δεχτεί τα αρχαία αντικείμενα από παραδόσεις και περισυλλογές, που στεγάζονταν μέχρι τότε σε κατάστημα της αγοράς της πόλης. Ως το 1970 είχε ολοκληρωθεί η έκθεση του ισογείου με έργα γλυπτικής στις τρεις αίθουσές του, ενώ η τέταρτη αίθουσα και ο πρώτος όροφος φιλοξενούσαν ως το 1990 μεμονωμένες προθήκες με κεραμική προϊστορικών και ελληνιστικών χρόνων.

Το 1991 οργανώθηκε στον πρώτο όροφο του Μουσείου έκθεση ανασκαφικών ευρημάτων από τις ελληνιστικές πόλεις της περιοχής (Πέτρες και Φλώρινα), ενώ λίγο νωρίτερα σε τμήμα του ίδιου ορόφου είχε οργανωθεί από την 11η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων έκθεση βυζαντινών αρχαιοτήτων. Το 1998 πραγματοποιήθηκε επανέκθεση του αρχαιολογικού υλικού με ενημερωτικά κείμενα για την ιστορία του Νομού και με συνοδεία εποπτικού υλικού, ενώ προηγήθηκαν σημαντικές κτιριακές βελτιώσεις και αποκατάσταση των χρόνιων κτιριακών προβλημάτων. Τα εγκαίνια της νέας έκθεσης του Μουσείου έγιναν το Μάιο του 1999.