Fondato nel 1957 dal Gruppo archeologico locale e riallestito nel 1996 nel cinquecentesco Palazzo Bombardieri, all’interno del Castello di Rosignano, il Museo Civico Archeologico conserva reperti provenienti dagli scavi archeologici e dai principali siti di epoca etrusca e romana del territorio.

Il percorso museale si sviluppa su quattro piani e attraverso un’esposizione didattica, arricchita da ricostruzioni, plastici e strumenti multimediali, racconta la storia degli insediamenti e dello sfruttamento delle risorse della fascia costiera compresa tra Castiglioncello e il fiume Cecina e del suo entroterra, dalla Preistoria al Medioevo, con particolare attenzione al rapporto tra uomo e ambiente e alla vocazione marittima della zona.

Il piano terra ospita la ricostruzione in scala 1:1 degli ambienti residenziali di una villa romana, arredati con mobili e accessori e arricchiti da ambientazioni sonore che permettono al visitatore di immergersi nella vita quotidiana dell’epoca.

Il primo piano presenta le testimonianze  di età preistorica e protostorica della fascia costiera attraverso i materiali degli insediamenti di Vada Volaterrana e del Galafone (IX-VIII secolo a.C.), specializzati nella produzione e forse nel commercio del sale. Prosegue alla scoperta del villaggio ellenistico di Pian dei Lupi, situato nell’immediato entroterra di Castiglioncello, ai piedi della "fortezza di altura" di Monte Carvoli. Le tombe della necropoli, i cui materiali sono presentati nelle sale del museo, testimoniano la natura aristocratica dell’insediamento.

Il secondo piano ospita i corredi della necropoli di Castiglioncello, importante centro costiero sviluppatosi contemporaneamente a Pian dei Lupi, tra la fine del IV e gli inizi del I secolo a.C. L’esposizione prosegue con la storia dell’antica Vada Volterrana, porto etrusco e poi romano della città di Volterra, dove scavi archeologici condotti dall’Università di Pisa hanno portato alla luce un vasto complesso articolato in due impianti termali, magazzini per il carico e lo scarico delle merci (horrea), una grande cisterna, la sede di una corporazione di lavoratori del porto (schola) e, forse, un’area sacra. Il quartiere, risalente agli inizi del I secolo d.C., rimase in vita fino al VII secolo d.C., quando venne occupato da una necropoli e poi definitivamente abbandonato. A questo sito è dedicata anche ImmersiVada, la nuova sala immersiva del museo, che grazie a visori 3D e a una ricostruzione virtuale, permette di esplorare interattivamente l’antico porto romano.

Il terzo piano racconta lo sviluppo di ville, fattorie e degli impianti produttivi nell’entroterra durante l’età imperiale, proseguendo attraverso la tarda antichità fino al Medioevo e all’età moderna, con ceramiche e maioliche rinvenute nel Castello di Rosignano Marittimo.