พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง เป็นพิพิธภัณฑ์ด้านประวัติศาสตร์ โบราณคดี และประวัติศาสตร์ศิลปะ  จัดตั้งขึ้นเพื่อเป็นสถานที่เก็บรักษาและจัดแสดงโบราณวัตถุ ที่ได้จากดำเนินการทางโบราณคดีที่เมืองโบราณอู่ทอง ซึ่งนักวิชาการเชื่อว่า มีความสัมพันธ์กับดินแดน "สุวรรณภูมิ" ศูนย์กลางการค้าของโลกยุคโบราณเมื่อประมาณ 2,500 ปีมาแล้ว และยังเป็นจุดที่พระพุทธศาสนาเข้ามาประดิษฐานเป็นแห่งแรกในประเทศไทย 

ภายในแบ่งการจัดแสดงออกเป็น 

อาคารจัดแสดงหมายเลข 1 จัดแสดงนิทรรศการถาวรเกี่ยวกับเมืองโบราณอู่ทองและวัฒนธรรมทวารวดี ประกอบด้วย

• ห้องจัดแสดง “บรรพชนคนอู่ทอง” จัดแสดงถึงพัฒนาการของเมืองโบราณอู่ทองตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ ประมาณ 3,000 ปีที่ผ่านมา กระทั่งเข้าสู่วัฒนธรรมทวารวดี ซึ่งเป็นวัฒนธรรมยุคแรกสุดสมัยประวัติศาสตร์ของประเทศไทย  โดยปรากฏหลักฐานทางโบราณคดีแสดงให้เห็นว่าเมืองโบราณอู่ทองเป็นศูนย์กลางสำคัญแห่งแรกของวัฒนธรรมดังกล่าว จัดแสดงโบราณวัตถุชิ้นสำคัญ เช่น แผ่นดินเผาภาพพระภิกษุอุ้มบาตร ซึ่งเป็นโบราณวัตถุเกี่ยวกับศาสนาพุทธที่เก่าแก่ที่สุดที่พบในประเทศไทย จารึกแผ่นทองแดง เหรียญกษาปณ์โรมัน และเงินตราโบราณ ที่แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ทางการค้าระหว่างดินแดนตะวันตกกับภูมิภาคเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ในอดีตพระพุทธรูปสำริด เครื่องประดับทองคำ ลูกปัดแบบต่าง ๆ

• ห้องจัดแสดง "อู่ทองศรีทวารวดี" จัดแสดงเรื่องราวเกี่ยวกับเมืองโบราณอู่ทองในฐานะเมืองสำคัญของวัฒนธรรมทวารวดีในประเทศไทย เป็นศูนย์กลางการค้าและศูนย์กลางแห่งพระพุทธศาสนายุคแรกสุด

อาคารจัดแสดงหมายเลข 2 จัดแสดงนิทรรศการถาวรเกี่ยวกับดินแดนสุวรรณภูมิ พัฒนาการทางประวัติศาสตร์ของเมืองโบราณอู่ทอง เส้นทางการค้าทางทะเล และเมืองโบราณอู่ทองในฐานะศูนย์กลางของศาสนาพุทธ โดยแบ่งการจัดแสดงออกเป็นส่วนต่างๆ ดังนี้

• ส่วนที่ 1 เรื่อง “พัฒนาการทางประวัติศาสตร์บนพื้นแผ่นดินสุวรรณภูมิ”
• ส่วนที่ 2 เรื่อง “สุวรรณภูมิการค้าของโลกยุคโบราณ”
• ส่วนที่ 3 เรื่อง “อู่ทองศูนย์กลางแห่งพระพุทธศาสนา”

อาคาร 3 เรือนลาวโซ่ง จำลองรูปแบบบ้านโบราณ อันเป็นเอกลักษณ์เฉพาะของชาวไทยทรงดำ หรือลาวโซ่ง ชาติพันธุ์สำคัญที่อยู่ในเขตอำเภออู่ทอง อำเภอเมือง อำเภอสองพี่น้อง และอำเภอบางปะม้า จังหวัดสุพรรณบุรี