เป็นพิพิธภัณฑ์ที่มีโบราณวัตถุล้ำค่าของภาคอีสานตอนบนหลายสมัย เช่น สมัยก่อนประวัติศาสตร์ สมัยทวารวดี หรือข้าวของเครื่องใช้จากภูมิปัญญาท้องถิ่นอีสาน ฯลฯ ทั้งหมดจัดแสดงโดยแบ่งเป็นยุคสมัยต่าง ๆ อย่างเป็นระบบ ในอาคารทรงไทยประยุกต์สองชั้น ซึ่งเชื่อมต่อกับอาคารจัดแสดงใบเสมากลางแจ้งและอาคารชั้นเดียว ด้านหลัง

กรมศิลปากรมีนโย บายจัดตั้งพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติในส่วนภูมิภาคขึ้นเพื่อให้เป็นที่รวบรวม สงวนรักษาและจัดแสดงศิลปวัตถุ โบราณวัตถุ ซึ่งเป็นสมบัติทางวัฒนธรรมของชาติ อย่างน้อยภาคละ 1 แห่ง ในจังหวัดใดที่มีโบราณสถานและได้พบศิลปวัตถุจำนวนมาก สมควรจัดตั้งพิพิธภัณฑสถาน ก็ได้จัดตั้งขึ้นในจังหวัดนั้น ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือตอนบน หน่วยศิลปากรที่ 7 อยู่ที่จังหวัดขอนแก่น ซึ่งเป็นจังหวัดใหญ่ มีส่วนราชการต่างๆ จำนวนมาก รวมทั้งมหาวิทยาลัยตั้งอยู่ กรมศิลปากรจึงได้สร้างพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติเพื่อรวบรวม สงวนรักษาศิลปวัตถุ โบราณวัตถุ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือขึ้นที่จังหวัดขอนแก่น
อาคาร พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น เริ่มก่อสร้างตั้งแต่ พ.ศ. 2510 เฉพาะอาคารส่วนหน้า ในปี พ.ศ. 2511 ได้รับงบประมาณค่าครุภัณฑ์ ในปี พ.ศ. 2512 ได้รับงบประมาณก่อสร้างอาคารส่วนหลังอีก แต่เนื่องจากอาคารพิพิธภัณฑสถานตั้งอยู่บนเนินที่โล่ง เมื่อเกิดพายุฝน ทำให้อาคารได้รับความเสียหาย รวมทั้งครุภัณฑ์ด้วย การจัดแสดงภายในจึงชะงักอยู่ รอการซ่อมแซมแก้ไขอาคารและครุภัณฑ์ จนถึงปี พ.ศ. 2515 จึงได้ดำเนินการจัดแสดงแล้วเสร็จ พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดำเนินทรงเปิดพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น เมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2515
พ.ศ. 2533 กรมศิลปากรมีแนวทางที่จะพัฒนาและปรับปรุงพิพิธภัณฑสถานแห่งนี้ จึงได้รับงบประมาณสนับสนุนเป็นเงิน 3,000,000.- บาท ดำเนินการสร้างอาคารสำนักงาน ห้องประชุม และในปี พ.ศ. 2536 ได้รับงบประมาณจำนวน 985,300.- บาท สำหรับค่าวัสดุครุภัณฑ์และการจัดแสดง จึงได้ดำเนินการปรับปรุงการจัดแสดงให้เป็นไปตามรูปแบบของการจัดตั้ง พิพิธภัณฑสถานประจำเมือง โดยปรับปรุงการจัดแสดงถาวรที่มีอยู่เดิม และเพิ่มเติมเนื้อหาการจัดแสดงให้ครบถ้วนตามมาตรฐานการจัดตั้งพิพิธภัณฑสถาน ประจำเมือง เพื่อสนองนโยบายของกระทรวงศึกษาธิการที่จะให้พิพิธภัณฑสถานเป็นศูนย์กลางการ ศึกษานอกระบบที่ให้ความรู้ ความเพลิดเพลิน และเป็นสถานที่ท่องเที่ยวทางด้านศิลปวัฒนธรรม หรืออำนวยประโยชน์ต่อนักเรียน นักศึกษา และประชาชนทั่วไป
ปี พ.ศ. 2541 พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น ได้รับงบประมาณ 1,000,000.- บาท ให้ดำเนินการปรับปรุงและพัฒนาคลังพิพิธภัณฑ์ให้เป็นระบบเปิดสู่สาธารณชน หมายถึงให้คนทั่วไปเข้าชม และศึกษาหาความรู้ วิธีการจัดเก็บในคลังโบราณวัตถุของพิพิธภัณฑ์ได้
นอกจากนี้ ยังได้รับงบประมาณจากแผนงานเงินกู้เพื่อการท่องเที่ยวและส่งเสริมการสร้าง งานภายใต้โครงการ SIP อีก 2,000,000.- บาท เพื่อให้พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ ขอนแก่น ปรับปรุงสภาพภูมิทัศน์ ห้องประชุม และศูนย์บริการข้อมูลสำหรับนักท่องเที่ยว และได้รับงบประมาณอีก 1,100,000.- บาท ให้พิมพ์หนังสือนำชมและแผ่นพับ
 

สิ่งน่าสนใจ ได้แก่
สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 10,000 ปีมาแล้ว ทำจากหินกรวดแม่น้ำ แหล่งโบราณคดีบริเวณริมฝั่งแม่น้ำโขง บ้านเชียงคานเหนือ ต. เชียงคาน อ. เชียงคาน จ. เลย
 ภาชนะดินเผา สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 5,600 - 4,500 ปีมาแล้ว ทำจากดินเผา สูง 21 ซม. เส้นผ่าศูนย์กลางปากภาชนะ 26.5 ซม. เลขทะเบียน 121/2516 แหล่งโบราณคดีบ้านธาตุ ต. บ้านธาตุ อ. เพ็ญ จ. อุดรธานี
 ขวานสำริดมีบ้อง สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 4,000 ปีมาแล้ว สำริด 10.5x12, 5x 5.5, 4.5x6 ซม. เลขทะเบียน (ซ้าย-ขวา-ล่าง) 279/2516, 283/2516, 282/2516
กำไลงาช้าง สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 4,000 - 3,000 ปีมาแล้ว ทำจากงาช้าง เส้นผ่าศูนย์กลาง 11 ซม., เลขทะเบียน 183/2516 แหล่งโบราณคดีบ้านโพนสูง ต. โพนสูง อ. บ้านตุง จ. อุดรธานี ลูกปัดและต่างหูเปลือกหอย สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 2,500 - 1,800 ปีมาแล้ว ทำจากเปลือกหอย เลขทะเบียน NC 12082 แหล่งโบราณคดีบ้านโนนชัย อ. เมือง จ. ขอนแก่น กระดิ่งสำริด สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 2,500 - 1,800 ปีมาแล้ว ทำจากสำริด สูง 11 ซม. เส้นผ่าศูนย์กลาง 8.5 ซม. เลขทะเบียน 227/2520 แหล่งโบราณคดีบ้านโนนชัย อ. เมือง จ. ขอนแก่น
 
ใบเสมาสลักภาพพุทธประวัติ ตอน "พิมพาพิลาป" ศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 15 ทำจากหินทราย สูง 190 ซม. กว้าง 68 ซม. เลขทะเบียน 225/2516 พบที่เมืองฟ้าแดดสงยาง อ. กมลาไสย จ. กาฬสินธุ์ พระพิมพ์ปางแสดงธรรม ศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 14 - 15 ทำจากดินเผา สูง 14 ซม. กว้าง 9 ซม. เลขทะเบียน 468/2522 พบที่เมืองนครจำปาศรี อ. นาดูน จ. มหาสารคาม พระพิมพ์ปางสมาธิ ศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 14 - 15 ทำจากดินเผา สูง 22.5 ซม. กว้าง 14 ซม. เลขทะเบียน 435/2516 พบที่โบราณสถานอุ่มญาดู เมืองกันทรวิชัย อ. กันทรวิชัย จ. มหาสารคาม
 
 พระพุทธรูปปางทรงแสดงธรรม (วิตรรกะ) ศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 14 - 15 ทำจากสำริด สูง 9.5 ซม. กว้าง 3 ซม. เลขทะเบียน Ra.53 พบที่เมืองชัยวาน กิ่งอ. โคกโพธิ์ไชย จ. ขอนแก่น พระศิวะ หรือ ทวารบาล (นนทิเกศวร) ศิลปะลพบุรี แบบนครวัด พุทธศตวรรษที่ 17 ทำจากหินทราย สูง 175 ซม. เลขทะเบียน 444/2516 พบจากการขุดแต่งกู่น้อย อ. นาดูน จ. มหาสารคาม
 พระวิษณุ (พระนารายณ์) ศิลปะลพบุรี แบบบาปวน ปลายพุทธศตวรรษที่ 16 ทำจากหินทราย สูง 61 ซม. เลขทะเบียน 332/2516 พบจากการขุดแต่งกู่น้อย อ. นาดูน จ. มหาสารคาม
แผ่นเงินดุน ศิลปะทวารวดี ราวพุทธศตวรรษที่ 15 - 16 ขนาดประมาณ 10x5 ซม. เลขทะเบียน 434/2516 พบที่โบราณสถานอุ่นญาดู เมืองกันทรวิชัย อ. กันทรวิชัย จ. มหาสารคาม  ศิลาจารึกศาลานางขาว อักษรขอม ภาษาเขมร อายุประมาณพุทธศตวรรษที่ 16 - 17 ทำจากหินทราย สูง 21 ซม. กว้าง 9 ซม. เลขทะเบียน 364/2516 พบจากการขุดแต่งโบราณสถานศาลานางขาว อ. นาดูน จ. มหาสารคาม  ศิลาจารึกกู่แก้ว (อโรคยศาล) อักษรขอม ภาษาสันสกฤต พุทธศตวรรษที่ 18 ทำจากหินทราย สูง 38 ซม. กว้าง 22.5 - 24.5 ซม. เลขทะเบียน 4/2530 พบจากการขุดแต่งกู่แก้ว อ. เมือง จ. ขอนแก่น

 อาคารพิพิธภัณฑ์    มีสองชั้น โดยจัดแสดงดังนี้
- ชั้นล่างด้านขวา   แสดงนิทรรศการสมัยก่อนประวัติศาสตร์ ของภาคอีสานตอนบน บอกเล่าเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของผิวโลก ตั้งแต่ 280 ล้านปีก่อน ผ่านยุคไดโนเสาร์ซึ่งมีการค้นพบฟอสซิลอายุ 160 ล้านปีที่ภูเวียง กระทั่งถึงมนุษย์ยุคก่อนประวัติศาสตร์ และจัดแสดงโบราณวัตถุที่น่าสนใจ เช่น เครื่องมือหินกะเทาะสมัยสังคม ล่าสัตว์อายุ 1 หมื่นปี ภาชนะดินเผาอายุ 5,600 ปี ขวานสำริดอายุ 4,000 ปี กำไลงาช้างอายุ 4,000 ปี เครื่องประดับทำจากเปลือกหอยทะเลอายุ 2,500 ปี ฯลฯ
- ชั้นล่างด้านซ้าย   จัดแสดงใบเสมาและชิ้นส่วนศิลปกรรมสมัยทวารวดี เช่น ใบเสมาหินทรายกว้าง 68 ซม. สูง 190 ซม. สลักภาพพุทธประวัติตอนพิมพาพิลาป อายุราวพุทธศตวรรษที่ 15 พบที่เมืองฟ้าแดดสูงยาง จ. กาฬสินธุ์ และใบเสมาหินทรายสลักลายสวยงามอีกหลายชิ้น
- ชั้นบน   เป็นห้องโถงโหญ่จัดแสดงโบราณวัตถุชิ้นสำคัญมาก มาย เช่น พระพุทธรูปสมัยต่าง ๆ ของไทยและลาว พระพิมพ์ปางแสดงธรรมสมัยทวารวดี พระแผ่นเงินดุนสมัยทวารวดี พระพุทธรูปนาคปรกศิลปะลพบุรี ฯลฯ

อาคารจัดแสดงใบเสมากลางแจ้ง   กลางแจ้ง อยู่ด้านตะวันตกของ อาคารพิพิธภัณฑ์ เป็นอาคารโล่งไม่มีผนัง จัดแสดงใบเสมาหิน ทรายแกะสลักลวดลายสวยงามมากมาย บริเวณสนามหญ้าภาย นอกอาคารมีใบเสมาโบราณตั้งกระจายอยู่ทั่ว เป็นใบเสมาที่พบในเมืองฟ้าแดดสูงยาง จ. กาฬสินธุ์ และแถบอีสานตอนบน

นิทรรศการภายในอาคารชั้นเดียวด้านหลัง   จัดแสดงในห้องด้านซ้ายและขวา
- ห้องด้านซ้าย   จัดแสดงโบราณวัตถุและเครื่องใช้ของบุคคล สำคัญคู่เมืองขอนแก่น เช่น ง้าวโบราณของอดีตเจ้าเมือง ตู้พระธรรมลายรดน้ำและธรรมาสน์ทรงปราสาทแกะสลักลงรักปิดทองศิลปะพื้นบ้านอันสวยงาม เป็นต้น
- ห้องด้านขวา   จัดแสดงวัฒนธรรมพื้นบ้านอีสาน มีเรือนอีสานจำลองแสดงวิถีชีวิตความเป็นอยู่ของชาวอีสานดั้งเดิม ลานบ้านมีเกวียน ใต้ถุนบ้านมีเครื่องมือเกษตร เครื่องมือจับปลา เครื่องจักสาน มีแคร่สำหรับนั่งทอผ้า บนเรือนมีเครื่องเรือนเครื่องใช้แบบพื้นบ้านจัดไว้อย่างน่าชม
 

ทาง พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติขอนแก่น เปิดให้ เข้าชมทุกวันพุธ-วันอาทิตย์ เวลา 9.00 - 12.00 น.และ 13.00-16.00 น. (เฉพาะวันเสาร์-อาทิตย์ เสียค่าเข้า

ชมคนละ 5 บาท ชาวต่างประเทศ 10 บาท) ปิดใน วันจันทร์-อังคารและวันหยุดราชการอื่น ๆ ติดต่อขอราย ละเอียดเพิ่มเติม ได้ที่ โทร. (043)236741 

ขอขอบคุณข้อมูลจาก http://www.thai-tour.com/