РИМ - Стара Загора се помещава в уникална сграда, обявена за „Сграда на годината 2009“, проектирана специално за музейни нужди. Институцията съхранява над 120 000 паметника на културата, като първата ѝ експозиция датира от 1907 г. Експозицията е на три нива и представя региона от праисторията (Азмашка могила) до възстановяването на града след 1877 г. Сред световнозначимите експонати са костен идол и мраморна фигурка от V хил. пр. Хр. В двора на музея е разположен лапидариум с останки от античен басейн. Музеят управлява и обекта „Неолитни жилища“, където са запазени най-добре съхранените къщи от VI хил. пр. Хр. в Европа, което го прави ключова точка за световната археология.