Το Αρχαιολογικό Μουσείο Σαμοθράκης βρίσκεται στον οικισμό Παλαιόπολη, σε απόσταση 6-7 χλμ από την Καμαριώτισσα, στη βόρεια πλευρά της Σαμοθράκης, σε απόσταση 250 μέτρων από τη θάλασσα και σε αυτό εκτίθενται ευρήματα από την αρχαία πόλη που βρίσκεται στην ίδια περιοχή. Το μεγαλύτερο μέρος των εκθεμάτων του μουσείου προέρχονται από το παρακείμενο Ιερό των Μεγάλων Θεών, το σύμπλεγμα στον οποίο βρέθηκε και το ιδιαίτερα γνωστό γλυπτό της Νίκης της Σαμοθράκης.
Υπάρχουν τέσσερις αίθουσες στο μουσείο και το αίθριο που περιέχουν:
Αίθουσα 1:
Σε αυτήν βρίσκονται αποκαταστημένα τμήματα από τα κτίρια του Ιερού των Μεγάλων Θεών (από τον θριγκό της Αυλής του Βωμού, από το Θόλο της Αρσινόης Β΄, από την Αίθουσα των Αναθημάτων, και από το Ανάκτορο).
Αίθουσα 2:
Στη δεύτερη αίθουσα υπάρχουν γλυπτά, αρχιτεκτονικά μέλη καθώς και νομίσματα προερχόμενα απ΄το Ιερό (τμήμα ζωφόρου με χορεύτριες, προτομή που απεικονίζει πιθανώς τον Τειρεσία, περίτεχνα κιονόκρανα, τμήμα από ηλιακό ρολόι και άλλα)
Αίθουσα 3:
Στην αίθουσα αυτή υπάρχει το Άγαλμα της Νίκης, προερχόμενο από ένα από τα ακρωτήρια του ναού της ελληνιστικής εποχής (ένα από τα τρία αγάλματα φτερωτής Νίκης που βρέθηκαν στο συγκρότημα του Ιερού, δες παρακάτω), κεραμικά αντικείμενα τα παλαιότερα από τα οποία προέρχονται από τη 2η χιλιετία π.Χ. (αγγεία, λαβές αμφορέων, κρατήρες), μεταλλικά αντικείμενα (αναθήματα προσκυνητών), ευρήματα των ρωμαϊκών και των βυζαντινών χρόνων και επιγραφές, κάποια από αυτά από ταφές.
Αίθουσα 4:
Η τέταρτη αίθουσα περιέχει αντικείμενα που βρέθηκαν στις νεκροπόλεις (μελανόμορφα, ερυθρόμορφα αττικά αγγεία με χρήση τεφροδόχου από καύσεις νεκρών, σαρκοφάγοι, κτερίσματα, ειδώλια, ένας παναθηναϊκός αμφορέας – δες παρακάτω-, κοσμήματα και νομίσματα), καθώς επίσης και γύψινο αντίγραφο του αγάλματος της φτερωτής Νίκης που τώρα βρίσκεται στο Λούβρο.
Αίθριο:
Στο αίθριο του μουσείου υπάρχουν επιγραφές.
Ανάμεσα στα σημαντικά εκθέματα του μουσείου είναι:
Ο Παναθηναϊκός αμφορέας του Κλεοφράδη, μελανόμορφο αγγείο που κατασκευάστηκε περίπου το 525 π.Χ. από τον Ευφίλητο, ένας από τους αρχαιότερους παναθηναϊκούς αμφορείς
Η Νίκη της Σαμοθράκης, το πρωτότυπο της οποίας βρίσκεται στο μουσείο του Λούβρου – γύψινο αντίγραφο
Η Νίκη της Σαμοθράκης του Μουσείου της Σαμοθράκης (Φωτογραφία της φτερωτής Νίκης που βρίσκεται στο Μουσείο της Σαμοθράκης)