Археологический музей Термеза был образован 24 октября 2001 года по инициативе Президента Республики Узбекистан И. А. Каримова, в честь 2500-летия города Термеза. Термезский археологический музей уникален. По богатству фонда и характеру экспозиции он считается единственным не только в республике, но и в Центральной Азии. В музее 10 тематических залов . Во входном зале музея можно увидеть уникальные статуи из камня и гипса, керамические сосуды большого размера, каменный бассейн, а также карту области, где обозначены 20 археологических памятников, относящихся к разным периодам истории региона. В 9 основных залах установлены экспонаты, найденные в ходе раскопках Сурхандарьинской области, здесь и примитивные каменные орудия первобытного человека, и произведения искусства, сделанные руками искусных мастеров.
На сегодняшний день фонд музея включает более 40 000 предметов старины, состоявшие из коллекций живописи, скульптуры, нумизматики, археологии, фото, предметов быта и многое другое. В Научной библиотеке музея собрано более 17 000 уникальных книг, также рукописные и литографические издания на персидском, арабском и европейском языках.
В музее ведется большая научная работа и имеются следующие научные отделы: эпохи эллинизма и Древней Бактрии; эпохи камня и бронзы; Кушанской культуры Северной Бактрии; развитого средневековья; раннего средневековья Северного Тохаристана; эпохи ханств; нумизматики. Музей имеет собственную лабораторию-мастерскую для реставрации предметов старины.
Ежегодно музейный фонд активно пополняется за счет находок из Жаркутана, Байсунских курганов, Кампир-тепа, Старого Термеза и других мест, обнаруженных археологическими экспедициями во время раскопок на территории Сурхандарьи.
Музей осуществляет собственные научные исследования и проводит археологические экспедиция на территории малоизвестных исторических мест Сурхандарьи. Например, совсем недавно был обнаружен мавзолей Кайрагоч-ота в Шерабадском районе.