Els inicis de les investigacions arqueològiques a Alcoi se situen en 1884, quan l'enginyer Enrique Vilaplana i Juliá descobrix els enterraments prehistòrics de la gruta de les Llometes.

En la dècada dels anys 10, Remigio Vicedo Sanfelipe escriu la Historia de Alcoy y su región, la primera síntesi sobre la Història local. A partir dels anys vint Camilo Visedo Moltó inicia els seus treballs en La Serreta i es convertix en el referent de la Paleontologia i l'Arqueologia comarcals. Les seues col·leccions constituiran el nucli fundacional del Museu Arqueològic Municipal, creat en 1945 i denominat amb el seu nom des de 1958. Eixe mateix any l'Ajuntament d'Alcoi nomena Conservador del Museu a Vicente Pascual, que mantindrà la línia iniciada per Visedo, i col·laborant amb arqueòlegs forans en les principals línies d'investigació del moment.

Les dos últimes dècades es caracteritzen per la planificació d'amplis projectes d'estudi, col·laborant en ocasions amb altres institucions com el Servei d'Investigació Prehistòrica de València, el MARQ d'Alacant i les universitats de València i Alacant.

Coincidint amb aquesta reorientació es produïx la rehabilitació de l'antic Museu, dotant-se d'unes instal·lacions adequades per a la gestió, conservació i restauració dels seus fons materials i documentals.