Музеят се намира в непосредствена близост до съвременния град и е разположен върху руините на старата българска столица Велики Преслав / 893 – 972 г./ и обхваща около 500 хектара от нейната площ.
Проучванията сочат, че Преслав е замислен и построен от своите създатели като един град, достоен да съперничи на византийската столица Константинопол.
Музеят е основан на 26 октомври 1906 г. по инициатива на Юрдан Господинов и местното Археологическо дружество „Тича“. Сградата, в която се намира днес, е завършена през 1981 г. До този момент на територията на резервата и неговата околност са открити десетки недвижими паметници, а в експозицията на музея могат да се видят оригинални произведения на старобългарското и средновизантийско изкуство. Музеят съхранява над 35 хиляди предмета, около 1700 от които са изложени за посетителите. Сред тях са шедьоври като керамичната икона на Св. Теодор Стратилат, Преславското златно съкровище и Керамичният иконостас от Дворцовия манастир, участвали в редица български и международни изложби.
Експозицията на музея включва Преславското съкровище, съдържащо над 170 предмета от злато, сребро и бронз, характерната за Преслав рисувана бяла керамика (облицовъчни плочки, домакински съдове и икони), както и една от най-големите в света колекции от средновизантийски печати от периода 971 – 1088 г.
