กรมศิลปากรจัดตั้งเป็นพิพิธภัณฑสถานประจำแหล่งประวัติศาสตร์และโบราณคดี เพื่อเก็บรวบรวม สงวนรักษา และจัดแสดงโบราณวัตถุ ศิลปวัตถุ ที่ได้จากการดำเนินงานทางโบราณคดีภายในเขตจังหวัดกำแพงเพชร เพื่ออนุรักษ์และเผยแพร่ความรู้ทางวิชาการโบราณคดี ประวัติศาสตร์ และศิลปกรรมท้องถิ่นของจังหวัดกำแพงเพชร 

เริ่มแรก พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ กำแพงเพชร มีเพียงอาคารทรงไทยประยุกต์ 2 ชั้น ก่ออิฐถือปูนเพียงหลังเดียว และได้รับงบประมาณก่อสร้างอาคารเพิ่มเติมอีก 3 หลัง โดยมีทางเชื่อมระหว่างอาคาร แต่ละหลังโดยรอบ  ต่อมาได้รับงจัดสรรงบประมาณเพื่อปรับปรุงการจัดแสดงนิทรรศการถาวรภายในอาคาร ทุกหลัง  ซึ่งให้ความสำคัญในเรื่องพัฒนาการทางประวัติศาสตร์วิถีชีวิตความเป็นอยู่ของชาวกำแพงเพชรตั้งแต่อดีตถึงปัจจุบันและเน้นสื่อจัดแสดงให้มีรูปแบบที่หลากหลายมากขึ้น ได้แก่  วีดิทัศน์ คอมพิวเตอร์สัมผัสหน้าจอ หุ่นจำลอง ฯลฯ นอกเหนือจากการจัดแสดงศิลปโบราณวัตถุ ทั้งนี้ เพื่อยกระดับมาตรฐานพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ให้เป็นแหล่งเรียนรู้และแหล่งท่องเที่ยวทางวัฒนธรรมที่มีชีวิตชีวาสำหรับผู้เข้าชมทุกเพศทุกวัยทุกระดับการศึกษารวมทั้งเป็นหน่วยงานสำคัญซึ่งทำหน้าที่อนุรักษ์มรดกทางวัฒนธรรมของท้องถิ่น และของชาติให้คงอยู่สืบไป 

การจัดแสดง แบ่งเป็น

อาคารนิทรรศการ 1 จัดแสดงเรื่องราวของเมืองกำแพงเพชรตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์จนถึงยุคประวัติศาสตร์ โดยแบ่งยุคสมัยเป็น สมัยทวารวดี สมัยลพบุรี และสมัยสุโขทัย

อาคารนิทรรศการ 2   จัดแสดงยุคสมัยทางประวัติศาสตร์โดยต่อเนื่องมาจากอาคารนิทรรศการ 1 แบ่งเป็นสมัยอยุธยาและสมัยรัตนโกสินทร์

อาคารนิทรรศการ 3 จัดแสดงนิทรรศการถาวรส่วนสุดท้าย คือ กำแพงเพชรในปัจจุบันและชนกลุ่มน้อย ซึ่งจะเชื่อมกับส่วนโถงประชาสัมพันธ์แนะนำจังหวัดกำแพงเพชร