Arkeoloji Müzesi, Antik Samos kentindeki kazılarda ve adanın çevresindeki diğer kazılarda bulunan yaklaşık 3.000 öğeye ev sahipliği yapmaktadır. Bu sergiler, adanın 5. bin yıldaki BC'den tarihi seyri göstermektedir. 7. yy.'a kadar antik çağda Sisamın politik önemini ve Samos'u tasvir eder.
Müzenin sergileri arasında mermer heykeller, madeni paralar, binaların ve tapınakların parçaları, seramik vazolar, mücevherler ve adanın kültürel gelişimini ve anakara Yunanistan ve Küçük Asya'daki şehirlerle bağlantısını gösteren diğer eserler yer alıyor.