Το κτίριο του Αρχαιολογικού Μουσείου Φλώρινας άρχισε να κτίζεται το 1964 για να δεχτεί αρχαιότητες κυρίως απο περισυλλογές και παραδόσεις, που ως τότε στεγάζονταν σε κατάστημα της αγοράς της πόλης. Ως το 1970 είχε ολοκληρωθεί η έκθεση του ισογείου με έργα γλυπτικής στις τρεις αίθουσές του, ενώ η τέταρτη αίθουσα και ο πρώτος όροφος φιλοξενούσαν ως το 1990 κάποιες προθήκες με κεραμική προϊστορικών και ελληνιστικών χρόνων από ανασκαφικές έρευνες στη περιοχή της Φλώρινας. Το 1991 οργανώθηκε στο πρώτο όροφο του μουσείου έκθεση των ανασκαφικών ευρημάτων των δύο ελληνιστικών πόλεων, που άρχισαν να ανασκάπτονται στις αρχές της δεκαετίας του 1980 στη Φλώρινα και στις Πέτρες, ενώ λίγο νωρίτερα σε τμήματα του ίδιου ορόφου είχε οργανωθεί έκθεση με αντικείμενα βυζαντινών αρχαιοτήτων.
Το 1998, με αφορμή την οργάνωση επανέκθεσης στις αίθουσες του ισογείου, έγιναν ευρείας κλίμακας επισκευές στο κτίριο του Μουσείου, που παρουσίαζε σοβαρά προβλήματα, παράλληλα με τη διαμόρφωση νέας εισόδου, κεκλιμένου επιπέδου για άτομα με ειδικές ανάγκες και χωριστής πρόσβασης στους χώρους υγιεινής, ενώ διαμορφώθηκε αμέσως μετά την είσοδο του κτιρίου χώρος έκδοσης εισιτηρίων και πωλητέων ειδών.
Στο μουσείο εκτίθενται ευρήματα ανασκαφών και αντικείμενα παραδόσεων, που προέρχονται από αρχαιολογικούς χώρους του νομού Φλώρινας και καλύπτουν μια μακριά χρονική περίοδο, από τους νεολιθικούς έως και τους βυζαντινούς χρόνους.
Η έκθεση του ισογείου, περιλαμβάνει τρεις βασικές ενότητες. Στην πρώτη, που αναπτύσσεται στην αίθουσα αριστερά της εισόδου, ο επισκέπτης ενημερώνεται για την γεωμορφολογία και ιστορία της περιοχής που καλύπτει σήμερα ο νομός Φλώρινας, από την εποχή της εμφάνισης των πρώτων αρχαιολογικών λειψάνων (5800 π. Χ. περίπου) έως το τέλος της ρωμαϊκής περιόδου, καθώς και για την έως σήμερα αρχαιολογική έρευνα. Κύριο, ωστόσο, θέμα της εκθεσιακής αυτής ενότητας είναι η δραστηριότητα του ανθρώπου στην προϊστορική εποχή , με την παρουσία ανασκαφικών ευρημάτων και εποπτικού υλικού από τον προϊστορικό οικισμό του Αρμενοχωρίου. Στις δύο γειτονικές αίθουσες εκτίθενται αντιπροσωπευτικά δείγματα γλυπτικής κυρίως των ρωμαϊκών χρόνων, από διάφορες περιοχές του νομού Φλώρινας. Ανάγλυφες επιτύμβιες και αναθηματικές στήλες με ποικίλα θέματα (ιππείς, πορτρέτα, νεκρόδειπνο, θεοποιήσεις θνητών) ολόγλυφα έργα και επιγραφές στο σύνολό τους ελληνικές, που προσφέρουν πλήθος στοιχείων για ονόματα ανθρώπων και πόλεων, θρησκευτικές αντιλήψεις, κοινωνικές συνθήκες και πολιτικές καταστάσεις. Στην τέταρτη αίθουσα εκτίθεται το ψηφιδωτό που διακοσμούσε το δάπεδο κτηρίου ρωμαϊκών χρόνων από τις Κάτω Κλεινές, που αποκαλύφθηκε από την θέση του και συντηρήθηκε.
Στον πρώτο όροφο του Μουσείου είναι εκτεθειμένα ευρήματα των ελληνιστικών χρόνων (αριστερό τμήμα) και της βυζαντινής εποχής (δεξιά). Τα ευρήματα της ελληνιστικής εποχής (κεραμική, πηλοπλαστική, μεταλλικά αντικείμενα) προέρχονται από τις ανασκαφές αρχαιολογικών χώρων στις Πέτρες Αμυνταίου και στην Φλώρινα ( λόφος Αγίου Παντελεήμονα).
