موزه هگمتانه در محوطه باستانی هگمتانه، شهر همدان قرار دارد. این موزه در سال ۱۳۷۳ در شرق تپه هگمتانه افتتاح شد و محل نگهداری و نمایش آثار کشف‌شده از کاوش‌های باستان‌شناسی این محوطه است. ساختمان موزه در گذشته با نام مدرسه پرورش شناخته می‌شد و پس از مرمت، به موزه تبدیل شد.
در این موزه آثار ارزشمندی از دوره ماد، هخامنشی، اشکانی، ساسانی و دوره اسلامی به نمایش درآمده است. اشیای موزه شامل سفالینه‌ها، ظروف سفالی و شیشه‌ای، سکه‌ها، مهرها، زیورآلات، پیکره‌های سفالی، اشیای فلزی، کتیبه‌ها و آثار معماری است که بیشتر آن‌ها از محوطه باستانی هگمتانه و مناطق اطراف همدان به دست آمده‌اند.
موزه در کنار تپه باستانی هگمتانه قرار دارد؛ شهری که بیش از ۲۷۰۰ سال قدمت دارد و به عنوان نخستین پایتخت مادها شناخته می‌شود. بازدیدکنندگان می‌توانند علاوه بر موزه، از بقایای شهر باستانی، دیوارهای خشتی، معابر منظم و دیگر آثار تاریخی این مجموعه نیز دیدن کنند.