В 1815 г. образовывается университетский кабинет редкостей, хранивший и археологические предметы.

Профессору восточных языков Францу (Федору) Ивановичу Эрдману (1793-1863) в 1824 г. было поручено заведование минцкабинетом - собранием монет - и кабинетом редкостей университета. В 1826 г. Ф.И.Эрдман издал краткое описание восточного минцкабинета Казанского университета.

В 1860-х гг. минцкабинет и кабинет редкостей были объединены в музей древностей, изящных искусств и нумизматики.

Большое значение в деле изучения археологии Среднего Поволжья сыграло открытие в 1878 г. Общества археологии, истории и этнографии (ОАИЭ) при Казанском университете. Тогда же, на основе выставки IV Археологического съезда, проходившего в Казани, создается музей ОАИЭ. Членами Общества проводились широкие археологические исследования, материалы которых регулярно публиковались и поступали в музей ОАИЭ, который значительно пополнялся также поступлениями из различных, как российских, так и зарубежных научных центров.

ОАИЭ не избежало общей участи в ходе разгона краеведческого движения на рубеже 20-х - 30-х гг. XX в. В 1929 г., еще до ликвидации Общества, выставки музея ОАИЭ были свернуты.

Возрождение наметилось лишь в послевоенное время. А.Х.Халиков впервые за долгие годы начал разбирать и старые археологические коллекции, имевшиеся в университете; позднее они были оформлены как археологический кабинет КГУ.

Музей был восстановлен в 1978 г. В настоящее время музей имеет экспозицию и обширные фонды. Экспозиция музея (авторы А.Х.Халиков, С.И.Валиулина) насчитывает 4 тысячи экспонатов и отражает прежде всего первобытную и средневековую археологию Среднего Поволжья. Фонды музея состоят из более 300 коллекций, что составляет в общей сложности более 50000 единиц хранения. В музее более ста предметов "Золотого фонда". Материалы музея интенсивно изучаются и используются в работе как отечественными, так и зарубежными археологами. Музейные коллекции активно привлекаются и в учебном процессе: при чтении курсов археологии и антропологии, специальных дисциплин, а также в процессе написания студентами курсовых, дипломных и конкурсных работ.

Эпоха палеолита в фондах музея представлена материалами из Франции (Дордонь), откуда в годы существования ОАИЭ была получена значительная коллекция палеолитических орудий, в которой имеются изделия как шельского и ашельского, так и мустьерского времени.

Из материалов верхнего палеолита Среднего Поволжья имеется коллекция М.Г.Косменко 1968-1969 гг. со стоянки Сюкеевский взвоз (финальный палеолит). Мезолит представлен материалами М.Г.Косменко с Деуковской II стоянки (1968 г.), материалами стоянки у с. Давлекеево (1967 г.) и находками с территории Грузии. Несколько коллекций каменных изделий эпохи мезолита и неолита, а также неолитической и средневековой керамики из Прибайкалья (окрестности Иркутска) были переданы еще в 1911-1914 гг. в музей ОАИЭ В.И.Подгорбунским.

Представляет большой интерес собрание Н.Ф.Высоцкого 1880-х годов из неолитических свайных поселений Швейцарии, в том числе материалы с поселения Робенгаузен на Боденском озере.

Среди коллекций эпохи бронзы выделяется коллекция кобанской культуры Северного Кавказа, поступившая от П.С.Уваровой, проводившей раскопки могильников этой культуры во второй половине XIX в. В 1913 г. Б.Ф.Адлером и С.А.Теплоуховым в Минусинской котловине была собрана большая и яркая коллекция, в составе которой выделяются металлические орудия эпохи бронзы и раннего железного века, а также большое количество средневековых железных наконечников стрел. От коллег-археологов Украины (Д.Я.Телегин) и Узбекистана (В.А.Булатова) музей получил ряд учебных коллекций: трипольской, днепро-донецкой, среднестоговской, комаровской, срубной, скифской, черняховской, салтово-маяцкой культур, раннеславянскую посуду, среднеазиатскую поливную керамику.

Ранний железный век представлен в фондах большим числом материалов. От С.А.Теплоухова поступили материалы Гаревского костища и других памятников. Имеются и материалы П.А.Пономарева (1915 г.) со Свиногорского городища ананьинской культуры. В 1948 г. экспедицией Н.Ф.Калинина исследовалось городище Гремячий Ключ ананьинского и азелинского времени. В 1958 г. Т.А.Хлебниковой осматривалось Елабужское (Чертово) городище.

В 1969-1970 гг. Е.П.Казаковым, А.Х.Халиковым и Е.А.Халиковой исследовался Тетюшский могильник, содержавший погребения раннеананьинского, азелинского и раннеболгарского времени. В 1975-1976 и 1979 гг. под руководством А.Х.Халикова велись раскопки ананьинского Пусто-Морквашинского могильника.

Под руководством В.Ф.Генинга в 1959-60 гг. экспедицией Казанского университета исследовались Тураевские курганы IV-V вв. н.э. – уникальный памятник гуннского времени Волго-Камья. В музее хранится коллекция богатого и разнообразного инвентаря из погребений мужчин-воинов: оружие, доспехи, поясные наборы, византийский стеклянный сосуд и другие предметы.

В 1957 и 1960 гг. В.Ф.Генинг и А.Х.Халиков вели большие раскопки раннеболгарского Больше-Тарханского могильника. Памятник был доисследован в 1970 г. Е.А.Халиковой.

В 1974-1975 гг. Е.А.Халиковой и в 1978-1985 гг. А.Х.Халиковым был полностью исследован Больше-Тиганский древневенгерский могильник с большим и разнообразным набором погребального инвентаря.

В музее хранятся материалы университетских раскопок Армиевского курганно-грунтового могильника IX-X вв., городища Сорочьи горы раннего железного века, Кокузинская стоянка – эпохи бронзы (раскопки А.Х.Халикова), раннебулгарских торгово-ремесленных поселений (Измерский и Семеновский круг памятников) в зоне затопления Куйбышевского водохранилища, Билярского городища, памятников Золотой Орды и Казанского ханства в округе Билярского городища (раскопки С.И.Валиулиной).

Основными поступлениями в музей по-прежнему являются материалы ежегодных археологических экспедиций Казанского университета и подъемных материалов с территории Татарстана. В музее, помимо хранения ранее поступивших коллекций, ведется камеральная обработка и ввод в научный оборот материалов археологических экспедиций.