موزه دوران اسلامی براساس پلانی الهام‌گرفته از کاخ ساسانی بیشابور، به صورت چلیپایی هشت‌ضلعی، با مساحتی حدود ۴۰۰۰ متر مربع و در سه طبقه ساخته شد. این بنا به منظور تأسیس موزه دوران اسلامی تجهیز و در سال ۱۳۷۵ افتتاح شد. در اول تیرماه ۱۳۸۵ با هدف اصلاح و تکمیل تأسیسات، گسترش برخی فضاها و بازنگری در چگونگی نمایش آثار، این موزه برای بازسازی تعطیل شد و بار دیگر در سال ۱۳۹۴ با تغییراتی در فضاهای داخلی و چیدمان بازگشایی شد. طبقه همکف این بنا به سالن اجتماعات و سالن نمایشگاه‌های موقت اختصاص دارد. آثار موزه دوران اسلامی در دو طبقه اول و دوم، بر اساس زمان‌بندی تاریخی چیدمان شده است، بازدید از طبقه دوم شروع می‌شود و در طبقه اول به پایان می‌رسد. موزه کنونی شامل ۶ تالار در دو طبقه است: طبقه دوم شامل تالارهای صدر اسلام، سلجوقی و ایلخانی و طبقه اول تالارهای قرآن، تیموری، صفویه، افشار، زند و قاجار میباشد. عمده اشیاء موجود در این موزه برگزیده‌ای از آثار حاصل از کاوش‌های علمی یا مجموعه‌های معتبری چون آستان شیخ‌صفی‌الدین اردبیلی است.
