Þjóðminjasafnið telst stofnað 24. febrúar 1863.
Þann dag færði Jón Árnason stiftsbókavörður stiftsyfirvöldum bréf frá Helga Sigurðssyni á Jörfa í Kolbeinsstaðahreppi þar sem hann býðst til að gefa Íslandi 15 gripi með þeirri ósk “að þeir verði fyrsti vísir til safns íslenskra fornmenja.” Íslenskir gripir höfðu fram að þessu einkum verið varðveittir í dönskum söfnum. Þórður Jónasson stiftamtmaður og Helgi Thordersen biskup þágu gjöfina skriflega samdægurs. Þeir fólu Jóni Árnasyni umsjón safnsins en hálfu ári seinna fékk hann að ráða Sigurð Guðmundsson málara sem annan umsjónarmann, en Sigurður hafði fyrstur sett fram hugmynd um stofnun safns af þessum toga.
Safnið var oftast nefnt Forngripasafnið fram til 1911 að það hlaut lögformlega það nafn sem enn gildir. Það var fyrstu áratugina til húsa á ýmsum háaloftum, Dómkirkju, Tukthúsi, Alþingishúsi og Landsbanka uns það fékk inni í risi Landsbókasafns við Hverfisgötu (nú Þjóðmenningarhúsi) 1908 og var þar fulla fjóra áratugi. Við stofnun lýðveldis 1944 ákvað Alþingi að reisa safninu eigið hús og var flutt í það um 1950.
Fyrstu níu áratugina var einkum leitast við að safna jarðfundnum forngripum, kirkjugripum og öðrum listgripum frá síðari öldum. Hálfri öld eftir að frumgripirnir 15 komu til varðveislu voru safnfærslurnar orðnar yfir sex þúsund.
Í tilefni Alþingishátíðarinnar 1930 afhentu dönsk yfirvöld um 200 íslenska dýrgripi úr dönskum söfnum og fjöldi íslenskra listgripa barst einnig frá Noregi. Nú má telja muni safnsins í tugum eða hundruðum þúsunda. Erfitt er reyndar að tilgreina nákvæma tölu því að í einu safnnúmeri geta verið margir gripir.
Almennum nytjahlutum sem ekki voru jafnframt listgripir var ekki byrjað að safna fyrr en eftir 1950, enda hafði húsrými verið takmarkað. Fjöldi ýmissa verkfæra og búsáhalda hefur stóraukist í safninu á síðari áratugum og upp úr 1970 var hafist handa við að safna tækniminjum.
Hlutverk Þjóðminjasafnsins er margþætt enda er því lögum samkvæmt ætlað að vera miðstöð þjóðminjavörslu.
Þjóðminjasafninu er einnig ætlað að stunda rannsóknir á menningarsögulegum minjum jafnframt því að miðla þekkingu á menningararfi þjóðarinnar. Á vegum safnsins starfa því sérfræðingar í fjölmörgum greinum, s.s. forvörslu, fornleifafræði, byggingarsögu, þjóðháttafræði, sagnfræði, listfræði og fleiri greinum. Minjavarslan felst í því að safna, varðveita, rannsaka og miðla þekkingu á þjóðararfinum í víðum skilningi, enda spanna minjar í vörslu safnsins allt frá þjóðháttum, húsbúnaði, fatnaði, listgripum, kirkjugripum, verkfærum og atvinnuminjum, til húsasafnsins sjálfs sem telur 43 hús vítt og breitt um landið.
Árið 1998 var ráðist í gagngera viðgerð og breytingar á safnhúsinu við Suðurgötu. Allir gripir voru fluttir í vandaðar geymslur, en starfsfólk fékk aðstöðu á tveimur stöðum í Kópavogi og Garðabæ. Nýuppgert Þjóðminjasafn með nýjum grunnsýningum og sérsýningum opnaði á ný þann 1. september 2004.

Á Þjóðminjasafninu.