연건축면적 3,348㎡의 4층 건물로, 1995년 2월 23일 개관하였으며, 2012년 8월에 8실 규모로 재개관하였다. 우리나라 최초의 국악 전문박물관으로서 역사적·문화적으로 가치 있는 각종 국악 관련 자료와 유물 6,000여 점을 소장하고 있다.
일곱 가지 주제로 꾸며진 여섯 개의 상설전시실에는 각종 국악기와 국악관련 음향․영상 자료 250여점을 전시하고 있으며, 박물관에 마련된 입체영상실에서는 3D애니메이션을 언제나 감상할 수 있다. 흥미로운 테마의 특별·기획 전시도 다채롭게 마련하고 있다.
(1)궁중음악실: 중앙홀인 궁중음악실은 궁중의 음악과 무용을 소개해 놓은 공간이다. 나라의 잔치를 그린 조선시대의 병풍과 병풍 속 그림에서 찾아볼 수 있는 악기를 전시했다. 또 궁중에서 연행된 정재를 모사한 인형과 공연영상을 통해 조선시대 궁중 문화의 진수를 만나볼 수 있다.
(2) 원류음악실: 원류음악실은 신호와 의사소통의 수단으로 쓰였던 도구에서 음의 높낮이를 갖는 악기에 이르기까지 고대악기의 변천을 볼 수 있다. 고대유적 출토 유물 속 악기와 고분벽화 속의 악기를 만날 수 있으며, 특히 ‘가야금 제작 공방’에서는 우륵(于勒)의 정신을 이어가는 악기장의 모습과 가야금의 제작 과정을 살펴볼 수 있다.
(3) 서민음악실: 서민음악실은 땀 흘려 일하는 가운데 흥을 돋웠던 노동의 음악, 안녕과 행복을 빌었던 기원의 음악, 어깨를 절로 들썩이게 했던 유흥의 음악 등 민간에서 생겨나 오늘에 이어지는 백성들의 음악을 만나볼 수 있다.
(4) 선비음악실: 선비음악실은 조선의 사상과 문화를 이끌었던 선비들의 고매한 음악관을 만날 수 있는 전시실이다. 선비들의 음악 감상실이었던 풍류방을 재현해 관람객이 직접 옛 악보를 보고 악기를 연주하며 옛 선비들의 풍류를 즐겨볼 수 있다.
(5) 세종음악실: 세종음악실은 학문과 백성을 지극히 사랑했던 대왕 세종의 음악적 업적을 마주할 수 있다. 세종대에 창안한 정간보와 국내에서 제작이 가능해진 편경(編磬) 등이 전시되어 있다.
(6) 궁중음악인실: 궁중음악인실은 궁중의 각종 의례에서 음악과 춤을 관장했던 장악원(掌樂院)과 장악원에 몸담았던 조선시대 최고 악인(樂人)들의 이야기가 펼쳐진다. 장악원 마지막 악인의 악기 등 유물도 함께 전시하였다.
(7) 근현대음악실: 근현대음악실은 장악원의 명맥을 잇는 국립국악원과, 근현대를 가로지르는 국악계 스타, 국악 명반(名盤) 등이 전시되어 있다.
(8) 입체영상실: 입체영상실은 유아 및 초등학생을 대상으로 우리 음악을 소재로 한 3D 입체영상을 감상할 수 있는 공간이다.