Arkeolojik koleksiyonları arasında Bronz Devri , Asur , Urartu , Helenistik , Ahameniş İmparatorluğu , Roma İmparatorluğu , Bizans İmparatorluğu , Selçuklu Hanedanı , Artuklular ve Osmanlı İmparatorluğu dönemlerine ait tabletler , silindir ve damga mühürler , kült kapları , figürinler , metalden bızlar , takılar , seramikler , altın , gümüş ve bakır sikkeler , gözyaşı şişeleri ve kandiller görülür. Etnografya bölümünde Mardin ve çevresine ait gümüş işlemeciliğinin örneklerinden kolyeler , küpe , bilezik , halhal , alınlık , saçlığın yanı sıra , eski giysiler , kılıçlar , kahve (mırra) takımları , hamam eşyaları , tespihler , ısınma araçları ve bakır eşyalar da sergilenmektedir.
Mardin Arkeoloji Müzesi binası 1895 yılında Antakya Patriği İgnatios Behnam Banni tarafından Süryani Katolik Patrikhanesi olarak yaptırılmıştır. Doğu yönünde Meryem Ana Kilisesi bulunur. Uzun bir dönem dini amaçlı hizmet veren bina daha sonraları askeri garnizon , siyasi partilerin merkezi , kooperatif binası , sağlık ocağı ve polis karakolu olarak hizmet vermiştir. Bina, Süryani Katolik Vakfından bakanlık tarafından satın alınmış ve 2000'de restore edilerek Zinciriye Medresesi'ndeki eserlerin taşınmasıyla "Mardin Müzesi" olarak hizmete açılmıştır
