El Museo de Calatayud fue creado en 1972, pero la actual sede fue inaugurada en 2007. Ocupa el antiguo convento de las Carmelitas, rehabilitado para su nueva función por el arquitecto Gonzalo Urbizu. El edificio, que ya ha obtenido tres premios por su arquitectura, destaca además por ser un museo accesible, sin barreras físicas. El Museo dispone de 2.600 m2 de espacio expositivo. En 2010 se completaron sus instalaciones con un nuevo edificio que amplia notablemente la infraestructura museística.

Su exposición permanente está compuesta, en su mayoría, por restos arqueológicos procedentes de la ciudad romana de Bilbilis, a la que se suma como aportación la obra del artista García Torcal, pintor clave en el arte abstracto aragonés de la segunda mital del siglo XX. La sección de Arte Contemporáneo se ha enriquecido en 2010 con la aportación de obra del grabador y pintor Mariano Rubio, quien entre otros galardones posee el premio Aragón-Goya de Grabado (Gobierno de Aragón, año 2000). 

Pueden destacarse, entre los restos arqueológicos, el amplio conjunto de pintura mural romana procedente de Bilbilis, las acuñaciones propias de la ceca bilbilitana y los diferentes retratos escultóricos de la familia Julio-Claudia, entre ellos una cabeza de Augusto "capite velato" hallada a finales de 2009.

El museo realiza una importante labor didáctica, con diversos talleres para escolares y familias de los que se puede obtener información  precisa en la página web del propio centro.