Το Αρχαιολογικό Μουσείο της Κιμώλου βρίσκεται στην πρωτεύουσα του νησιού, το Χωριό και η μόνιμη έκθεσή του φιλοξενεί ευρήματα κυρίως από τις ανασκαφές στο νεκροταφείο της αρχαίας πόλης της Κιμώλου, στη θέση Ελληνικά, αλλά και από παραδόσεις και περισυλλογές από διάφορες θέσεις του νησιού, τα οποία καλύπτουν ένα ευρύ χρονολογικό φάσμα από την Προϊστορική Εποχή έως την Ύστερη Αρχαιότητα.
Στεγάζεται σε μια παλιά διώροφη οικία παραδοσιακής αρχιτεκτονικής, από τις ωραιότερες του Χωριού, στην λεγόμενη παλιά Αγορά. Το κτίριο ανήκει στην πρώτη σειρά οικιών έξω από το ενετικό Κάστρο, που κτίστηκαν μετά το 1821, και συνεπώς είναι από τα παλαιότερα σπίτα στο Χωριό. Αυτό επιβεβαιώνεται και από την χαραγμένη η χρονολογία στο υπέρθυρο της εισόδου, η οποία αναφέρει ως έτος κατασκευής το 1846. Στα μέσα της δεκαετίας του 1960 το κτίριο εγκαταλείφθηκε πλήρως, ευτυχώς όμως το 1965 κληροδοτήθηκε στο Υπουργείο Πολιτισμού με σκοπό τη δημιουργία Αρχαιολογικού Μουσείου, πράγμα που έγινε τελικά με 40, σχεδόν, χρόνια καθυστέρηση αφού το Αρχαιολογικό Μουσείο Κιμώλου ξεκίνησε τη λειτουργία του στις 11 Ιουλίου 2006 και πραγματοποίησε τα επίσημα εγκαίνιά του στις 4 Οκτωβρίου 2008.
Στον 1ο όροφο, έκτασης 85 τ.μ. βρίσκονται οι δύο αίθουσες στις οποίες ξεδιπλώνονται τα σχεδόν 3.000 χρόνια κιμωλιακής ιστορίας. Τα εκθέματα παρουσιάζονται ακολουθώντας μια γενική χρονολογική πορεία, συμπληρώνονται με αντίγραφα και πλαισιώνονται με εποπτικό και πληροφοριακό υλικό, ώστε να σκιαγραφηθεί, όσο είναι δυνατό, η ανθρώπινη δραστηριότητα στο νησί κατά το παρελθόν. Στο πρώτο τμήμα εκτίθενται ευρήματα προϊστορικών χρόνων από διάφορες τοποθεσίες της Κιμώλου -λίθινα εργαλεία, όστρακα πήλινων αγγείων, μαρμάρινος κρατηρίσκος, αντίγραφο μαρμάρινου βιολόσχημου ειδωλίου που βρέθηκε στην Κίμωλο (το πρωτότυπο βρίσκεται στο Εθνικό Αρχαιολογικό Μουσείο)- τα οποία αντιπροσωπεύουν διάφορες περιόδους της Εποχής του Λίθου και του Χαλκού (ύστερη νεολιθική, πρωτοκυκλαδική, μυκηναϊκή περίοδος). Η έκθεση συνεχίζεται με ευρήματα από την ανασκαφή του νεκροταφείου του 8ου αι. π.Χ. (Πρώιμοι Ιστορικοί Χρόνοι), στα Ελληνικά. Εκτίθενται αντιπροσωπευτικά δείγματα των πολυάριθμων αγγείων που βρέθηκαν στους τάφους, ενώ μέσα σε γυάλινη κατασκευή, που αποτελεί το υπερυψωμένο δάπεδο του τμήματος αυτού, εκτίθεται ένα από τα 22 ταφικά σύνολα που αποκαλύφθηκαν και το οποίο περιλαμβάνει 36 αγγεία. Στη μετάβαση προς το δεύτερο τμήμα της αίθουσας εκτίθεται πώρινη στήλη με ανάγλυφη παράσταση γυναίκας του 7ου αι. π.Χ. Στη δεύτερη αίθουσα εκτίθενται διάφορα ευρήματα από την περιοχή των Ελληνικών (αγγεία, ειδώλια, γλυπτά, μεταλλικά αντικείμενα, κ.α.) που καλύπτουν τις επόμενες περιόδους των Ιστορικών Χρόνων -από την αρχαϊκή περίοδο έως τους ύστερους ρωμαϊκούς χρόνους- τα οποία παρουσιάζονται είτε μεμονωμένα είτε ως ανασκαφικά σύνολα. Επίσης, εκτίθεται αντίγραφο τιμητικού ψηφίσματος του δήμου των Κιμωλίων για τον Καρύστιο δικαστή Χαρίανθο, μοναδική μέχρι σήμερα μαρτυρία για την πολιτική οργάνωση της πόλης και τη λατρεία στους ελληνιστικούς χρόνους (το πρωτότυπο βρίσκεται στο Αρχαιολογικό Μουσείο Καρύστου).