Музей разделён на несколько частей: Археология и Античная История, Средневековая История, История Бессарабии, Современная История, Клады. Национальный музей истории Молдовы располагает коллекцией, состоящей примерно из 300 тыс. предметов, представляющих историческую ценность: археологические находки, документы, фотографии, нумизматика, предметы повседневного обихода, декоративное и художественное искусство.

Несмотря на многочисленные реорганизации в течение всей своей истории музей сохранил два специфических направления — изучение природы и культуры Бессарабии.

Сначала музей находился в здании губернского земства, но в 1903—1905 гг. по проекту архитектора В. Цыганко для музея было построено новое здание. В этом здании музей находится и в настоящее время. Со дня своего возникновения музей стал важным научным и культурным центром Бессарабии, известным не только в Российской империи, но и в европейских странах. Среди людей, сделавших огромный вклад в развитие музея, следует отметить первого распорядителя музея Франта Остермана, основателя этнографической коллекции — Альбину Остерман, натуралистов Н. Зубовского, И. Красильскика, С. Милера, В. Безвала, Ф. Поручика и др. Также большое значение для развития музея имела деятельность Общества натуралистов Бессарабии, основанного в 1904 году. В 1906 году на территории музея был организован первый ботанический сад в Бессарабии, который существует и по сей день.

Будучи самым старым учреждением в своей области, музей участвовал в создании большинства других музеев Молдавии. Под эгидой музея находится музейный комплекс в селе Иванча Оргеевского района, где после реставрационных работ был открыт Музей народных промыслов Молдавии.

В фонде музея находятся геологическая, палеонтологическая, зоологическая, энтомологическая, археологическая, этнографическая и нумизматическая коллекции, содержащие много ценных и даже уникальных экспонатов, таких как скелет сверхгигантского динотерия (Dinoterium Gigantisimus), археологические находки с мест стоянок возле сёл Карбуна, Ларгуца, Дороцкая, коллекция бессарабских ковров XVIII—XX вв. и др. Экспонаты из коллекции музея выставлялись на многочисленных экспозициях в странах Европы, Америки, Африки и Азии. Фонд музея создаёт научную основу для исследований в различных областях. Музей располагает ценной научной библиотекой.

В 1994 году в здании музея была основана новая постоянная экспозиция «Природа. Человек. Культура», посвящённая взаимосвязи человека и природы на разных этапах истории, эволюции органического мира, динамике использования природных ресурсов и экологии.
Адрес музея: Кишинёв, ул. М. Когэлничану, 82.

В музее действуют на постоянной основе экспозиции русского, европейского и восточного изобразительного искусства. Русская живопись представлена работами И. Репина, В. Перова, И. Иванова, А. Саврасова, И. Айвазовского, И. Шишкина.
Адрес: г. Кишинёв, ул. 31 августа 1989 г., 115
Телефоны: (022) 24-17-30
Время работы: 10.00 — 17.00, выходной — понедельник

Коллекция музея насчитывает 10 тысяч экспонатов из основного фонда и 800 тысяч экспонатов дополнительного фонда. Постоянная экспозиция расположена в 10 залах общей площадью 350 м2. В археологической экспозиции выставлено около 3 000 экспонатов, а в этнографической — около 2 000.

Археологические экспонаты охватывают период от палеолита до Средних веков.

Экспонаты эпохи палеолита: изделия из кремня и кости (резаки, ручные топоры, лезвия, иглы), найденных в гротах возле сёл Чутулешты (Флорештский район), Брынзены, Корпач, Буздужаны (Единецкий район), Дуруиторы (Рышканский район), Косауцы (Сорокский район).

Экспонаты эпохи мезолита: лезвия из кремня, найденные возле сёл Варварьевка (Флорештский район) и Брынзены (Единецкий район).

Экспонаты эпохи неолита: изделия буго-днестровской культуры, керамика, фрагменты лопат, глиняные вазы.

Экспонаты эпохи энеолита: изделия трипольской и гумельницкой культур.

Экспонаты бронзового века: снасти, орудия из камня, кости, бронзы, глиняные вазы.

Экспонаты железного века: надгробные камни, керамические и другие изделия, найденные в некрополях возле города Шолданешты и села Пыржолтены, изделия, принадлежавшие гето-дакам, найденные в крепостях и стоянках возле сёл Бутучены (Оргеевский район), Калфа (Новоаненский район), Ханска (Яловенский район).

Экспонаты этнографической коллекции посвящены материальной и духовной культуре молдавского народа. Здесь выставлены сельскохозяйственные орудия, ковры, полотенца, традиционные предметы одежды.

В музее также находятся несколько залов с панорамными композициями.
Адрес музея: Кишинёв, ул. Бэнулеску-Бодони, 35.

Множество музеев в городе было создано после присоединения Бессарабии к СССР. В 1940 году основан Художественный музей МССР, 25 августа 1945 — Республиканский музей краеведения, 10 февраля 1948 — Дом-музей Пушкина, 9 мая 1948 — Музей Котовского и Лазо, в 1958 году — Музей археологии и этнографии АН МССР, в 1960 — Музей подпольной типографии ленинской газеты «Искра», позже филиал Музея истории Компартии Молдавии.

В 1965 году открылся Литературный музей, в 1966 — Музей героев культуры, в 1968 — Музей природоведения, в 1969 — Мемориальный музей болгарских ополченцев, в 1973 — Дом-музей Щусева, в 1974 — Музей народного образования Молдавской ССР, в 1975 — Музей воинской славы, в 1977 — Музей дружбы народов, в 1978 — Музей научного атеизма, в 1983 — Исторический музей МССР.

В советский период во многих школах города работали школьные музеи.