Los inicios de las investigaciones arqueológicas en Alcoi se sitúan en 1884, cuando el ingeniero Enrique Vilaplana y Juliá descubre los enterramientos prehistóricos de la gruta de Les Llometes.

En la década de los años 10, Remigio Vicedo Sanfelipe escribe la "Historia de Alcoy y su región", la primera síntesis sobre la historia local. A partir de los años veinte Camilo Visedo Moltó inicia sus trabajos en La Serreta y se convierte en el referente de la Paleontología y la Arqueología comarcales. Sus colecciones constituirán el núcleo fundacional del Museu Arqueològic Municipal, creado en 1945 y denominado con su nombre desde 1958. Ese mismo año el Ayuntamiento de Alcoy nombra Conservador del Museo a Vicente Pascual, que mantendrá la línea iniciada por Visedo, y colaborará con arqueólogos foráneos en las principales líneas de investigación del momento.

Las dos últimas décadas se caracterizan por la planificación de amplios proyectos de estudio, colaborando en ocasiones con otras instituciones como el Servei d'Investigació Prehistòrica de Valencia, el Museo Arqueológico de Alicante (MARQ) y las universidades de Valencia y Alicante.

Coincidiendo con esta reorientación se produce la rehabilitación del antiguo Museo, dotándose de unas instalaciones adecuadas para la gestión, conservación y restauración de sus fondos materiales y documentales.