L'històric immoble que alberga el museu, va ser en el moment de la seua construcció l'almodí municipal i va ser finalitzat l'any 1789 sota el Regnat de Carles IV, com consta en la façana de l'edifici. Els materials arqueològics que conformen la col·lecció del Museu Arqueològic municipal de Vallada comprenen un àmplia cronologia, des del període paleolític, passant per l'eneolític, bronze, ibèric i romà fins a època medieval tant islàmica com cristiana. Amb una cronologia que va aproximadament des del 14.000 aC fins al s. XV de la nostra era.

Les peces exposades procedeixen de diversos jaciments del terme, principalment de l'excavació que es va realitzar en el jaciment arqueològic de la Cova Santai en la partida de Els Horts. També s'exposen peces trobades en la Cova dels Mosseguellos, la Cova del Cavall i del Castell.