Археологическият музей в Хисаря е създаден през 1953 г. и се помещава в централна сграда, съхраняваща над 4000 ценности от региона. Институцията обгрижва Археологическия резерват „Хисаря“ – античния Диоклецианополис, прочут с най-добре запазените крепостни стени в Европа. Първите разкопки тук са направени през 1909 г. от Богдан Филов. Експозицията акцентира върху термалната култура на римския град, показвайки уникална мраморна лъвска глава от баните и макет на южната порта. Проучванията разкриват императорската резиденция, улиците и канализацията на античния град. Музеят включва и етнографска сбирка с народни носии и предмети от бита. Обектът е част от Стоте национални туристически обекта и предлага комбинирани билети за посещение на римската гробница и термите. Институцията е водеща в представянето на античната балнеология на Балканите.