เพื่อเก็บรักษาและจัดแสดงโบราณวัตถุได้จากการดำเนินงานทางโบราณคดีที่เมืองโบราณอู่ทอง โดยได้รับพระมหากรุณาธิคุณจาก
พระบาทสมเด็จพระชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร และ สมเด็จพระนางเจ้าสิริกิติ์ พระบรมราชินาถ พระบรมราชชนนีพันปีหลวง เสด็จพระราชดำเนินมาทรงเปิดพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง เมื่อวันที่ 13 พฤษภาคม 2509
ทั้งนี้พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง ดำเนินโครงการพัฒนาและเพิ่มศักยภาพพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง ซึ่งเป็นโครงการต่อเนื่อง 5 ระยะ (ปีงบประมาณ พ.ศ. 2564 – 2568)
โดยได้ดำเนินการซ่อมแซม ปรับปรุงอาคารจัดแสดงซึ่งเป็นอาคารประวัติศาสตร์ที่พระบาทสมเด็จพระชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร เสด็จมาเป็นองค์ประธานในพิธีเปิด
และปรับปรุงนิทรรศการถาวรภายในอาคารจัดแสดงให้มีความทันสมัย มีเทคนิคการจัดแสดงสมัยใหม่ที่น่าสนใจดึงดูดผู้เข้าชม และมีการเพิ่มเติม ปรับปรุงข้อมูลการจัดแสดงโดยใช้ข้อมูลทางวิชาการที่เป็นปัจจุบัน
มีวัตถุประสงค์เพื่อให้พิพิธภัณฑ์มีมาตรฐานการจัดแสดงระดับสากล นำเสนอเรื่องราวของเมืองโบราณอู่ทองและวัฒนธรรมทวารวดีที่มีเอกลักษณ์โดดเด่น
เพื่อให้พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทองเป็นแหล่งเรียนรู้และแหล่งท่องเที่ยวทางวัฒนธรรมที่สำคัญของชาติต่อไป
นอกจากนี้ ภายในอาคารจัดแสดงพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง ห้องจัดแสดงประกอบด้วย
1. ทวารวดี ปฐมบทแห่งประวัติศาสตร์ไทย
ห้องวีดีทัศน์บรรยายสรุปเรื่องเมืองโบราณอู่ทองและวัฒนธรรมทวารวดี กล่าวถึงการติดต่อกับดินแดนภายนอก
ทำให้เกิดการรับอารยธรรมจากอินเดียเข้ามาผสมผสานกับวัฒนธรรมดั้งเดิม เช่น การนับถือศาสนา การปกครองโดยระบบกษัตริย์ การสร้างงานศิลปกรรม
และการใช้ตัวอักษรและภาษา ทำให้พัฒนาเข้าสู่ยุคประวัติศาสตร์เป็นสมัยแรกของดินแดนไทย ในสมัยทวารวดี เมื่อราวพุทธศตวรรษที่ 12-14 หรือประมาณ 1,200 – 1,400 ปีมาแล้ว
และนับเป็นครั้งแรกที่เกิดการประดิษฐานพุทธศาสนาในดินแดนไทย และมีการนับถือสืบต่อมาจนกระทั่งปัจจุบัน
2. เมืองโบราณอู่ทอง : ศูนย์กลางแรกเริ่มของวัฒนธรรมทวารวดี จุดเชื่อมโยงเส้นทางการค้าในดินแดนสุวรรณภูมิ
จัดแสดงเรื่องการติดต่อแลกเปลี่ยน ระหว่างผู้คนบริเวณเมืองโบราณอู่ทอง และดินแดนห่างไกล ตั้งแต่ยุคกึ่งก่อนประวัติ
จนกระทั่งเข้าสู่สมัยทวารวดี โบราณวัตถุสำคัญได้แก่ เหรียญโรมันจักรพรรดิวิคโตรินุส ชิ้นส่วนเครื่องถ้วยจากตะวันออกกลาง ประดับบนปูนปั้นสมัยทวารวดี เหรียญอาหรับ เครื่องถ้วยจีน และปูนปั้นรูปใบหน้าพ่อค้าชาวต่างชาติ
และมีสื่อวีดีทัศน์ประกอบโมเดลภูมิประเทศ บอกเล่าเรื่องราวของเมืองโบราณอู่ทอง ทั้งเรื่องสภาพภูมิประเทศ ที่ตั้งโบราณสถาน
และโบราณวัตถุชิ้นสำคัญ (ซ้าย) เหรียญโรมันจักรพรรดิวิคโตรินุส (ขวา) ปูนปั้นรูปใบหน้าพ่อค้าชาวต่างชาติ
3. โบราณคดีเมืองอู่ทอง : พ.ศ. 2446 – ปัจจุบัน ศตวรรษสำคัญงานโบราณคดีในประเทศไทย จัดแสดงเรื่องงานโบราณคดีที่เมืองโบราณอู่ทอง
ตั้งแต่สมเด็จกรมพระยาดำรงราชานุภาพเสด็จตรวจราชการเมืองอู่ทองในปี พ.ศ. 2446 จนกระทั่งการดำเนินงานทางโบราณคดีโดยกรมศิลปากรในปัจจุบัน
การจัดแสดงโบราณวัตถุที่ได้จากการขุดแต่งโบราณสถานเมืองโบราณอู่ทองซึ่งมีทั้งเจดีย์และวิหารเนื่องในศาสนาพุทธ
และศาสนสถานเนื่องในศาสนาพราหมณ์ – ฮินดู โบราณวัตถุชิ้นสำคัญ เช่น พระพุทธรูปปางแสดงธรรม สมัยทวารวดี จากเจดีย์หมายเลข 11 เป็นต้น
4. เจดีย์ วิหาร โบราณสถานทวารวดี : สถาปัตยกรรมแห่งศรัทธา ปฐมบทของพุทธศาสนาในดินแดนไทย จัดแสดงเรื่องสถาปัตยกรรมสมัยทวารวดี
ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมสมัยแรกของประเทศไทย โบราณวัตถุสำคัญ เช่น อิฐฤกษ์ ที่ใช้ในการประกอบพิธีกรรมวางฤกษ์เมื่อเริ่มสร้างศาสนสถาน
รวมทั้งประติมากรรมปูนปั้น และดินเผาประดับศาสนสถาน อิฐปิดทอง สันนิษฐานว่าเป็นอิฐฤกษ์ สมัยทวารวดี
นอกจากนี้ยังจัดแสดงโบราณวัตถุชิ้นเยี่ยมของพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ อู่ทอง คือ ธรรมจักร แท่น และเสา พบจากการขุดแต่งเจดีย์หมายเลข 11 เมืองโบราณอู่ทอง
อายุราวพุทธศตวรรษที่ 12-13 หรือประมาณ 1,300 – 1,400 ปีมาแล้ว ถือเป็นหลักฐานสำคัญที่แสดงถึงการประดิษฐานธรรมจักรที่สมบูรณ์ที่สุด ที่พบเพียงแห่งเดียวในประเทศไทย
ทำให้สันนิษฐานได้ว่าในสมัยทวารวดี มีการสร้างธรรมจักรประดิษฐานบนเสา ตั้งอยู่ด้านหน้าศาสนสถาน ธรรมจักร แท่น และเสา พบจากการขุดแต่งเจดีย์หมายเลข 11 เมืองโบราณอู่ทอง
5. ลูกปัดและเครื่องประดับทองคำ : วัตถุล้ำค่า ความงามที่สะท้อนความรุ่งเรืองของเมืองโบราณอู่ทอง จัดแสดงเรื่องลูกปัดและเครื่องประดับ
ซึ่งพบบริเวณเมืองโบราณอู่ทองเป็นจำนวนมาก โบราณวัตถุสำคัญ เช่น ลูกปัดหินคาร์เนเลียนและอาเกต ซึ่งเป็นสินค้านำเข้าจากอินเดีย
มีอายุประมาณ 1,500 – 2,500 ปีมาแล้ว เครื่องประดับทองคำ สมัยทวารวดี และแผ่นดินเผารูปบุคคลฟ้อนรำ แสดงถึงการสวมใส่เครื่องประดับของผู้คนในสมัยทวารวดี
6. ศาสนาและความเชื่อ : จากพุทธภูมิสู่สุวรรณภูมิ อรุณรุ่งแห่งยุคประวัติศาสตร์ไทย จัดแสดงเรื่องศาสนา และความเชื่อที่เมืองโบราณอู่ทอง
สันนิษฐานว่ามีการนับถือศาสนาพุทธแบบเถรวาทเป็นหลัก โดยมีการนับถือศาสนาพุทธแบบมหายานร่วมอยู่ด้วย
นอกจากนี้ยังพบหลักฐานการนับถือศาสนาพราหมณ์ – ฮินดู และพบโบราณวัตถุที่แสดงถึงความเชื่อท้องถิ่นที่พบเฉพาะในวัฒนธรรมทวารวดี ที่ยังไม่สามารถสรุปคติในการสร้างอย่างแน่ชัด โบราณวัตถุสำคัญ
ได้แก่ แผ่นดินเผารูปพระภิกษุอุ้มบาตร จารึกคาถาเย ธฺมมา ซึ่งเป็นคาถาหัวใจสำคัญของศาสนาพุทธ พระพิมพ์ภาพพระสาวกมีจารึก เศียรพระพุทธรูปทองคำ เอกมุขลึงค์ ตุ๊กตารูปคนจูงลิง
ไม่เพียงเท่านั้น ยังจัดแสดงโบราณวัตถุที่เกี่ยวกับกษัตริย์ ที่สำคัญได้แก่ จารึกผ่านทองแดงมีจารึกชื่อกษัตริย์ พระพิมพ์มีจารึกชื่อกษัตริย์
และเหรียญมีจารึก “ศฺรีทฺวารวตี ศฺวรปุณฺย” แปลว่า “การบุณย์แห่งพระเจ้าศรีทวารวดี” แสดงถึงการมีระบบกษัติรย์ในสมัยทวารวดี
พระพิมพ์มีจารึกชื่อกษัตริย์สมัยทวารวดี เหรียญมีจารึก “ศฺรีทฺวารวตี ศฺวรปุณฺย” แปลว่า “การบุณย์แห่งพระเจ้าศรีทวารวดี
