Das Museum wurde 1870 als Etruskisches Museum eröffnet und gehört zu den ältesten archäologischen Museen Italiens. Ursprünglich befand es sich im Refektorium von Fuligno und beherbergte eine Sammlung etruskischer, griechischer und römischer Funde, die aus der Auflösung der mediceischen und lothringischen Sammlungen stammten, die zuvor in den Uffizien aufbewahrt worden waren. Am selben Ort wurde 1855 auch das Ägyptische Museum eingerichtet. Die Räumlichkeiten des Refektoriums erwiesen sich jedoch bald als unzureichend, und 1880 wurde das Museum in seinen heutigen Sitz im Palazzo della Crocetta verlegt. Heute umfasst das Archäologische Nationalmuseum von Florenz die etruskische Abteilung, die römische Abteilung, die griechische Abteilung, die ägyptische Abteilung — auch Ägyptisches Museum genannt (die zweitgrößte Sammlung Italiens nach Turin) — sowie die numismatische Abteilung und weitere Bereiche. Zu den bedeutendsten etruskischen Funden gehört die Chimäre, eine bronzene Votivstatue, die 1533 in Arezzo entdeckt wurde und ein Mischwesen aus Löwe, Ziege und Schlange darstellt. Zu den wichtigsten hier aufbewahrten Werken zählen außerdem die Statuen des Arringatore und der Minerva, die Terrakotta- und Travertinurnen aus Volterra sowie die griechischen Keramikvasen mit schwarzfigurigen Darstellungen.