Археологический фонд – одно из первых структурных подразделений Музея, созданный в 1920 году под названием «Археологический отдел» (директор Евгений Пахомов). В 1924-1930 годах при отделе истории и этнографии действовал подотдел «Археология» (с 1926 года хранитель-консерватор Исхак Джафарзаде). Отдел истории и археологии музея был упразднен при организации «Отдела материальной культуры Азербайджана» (научный руководитель – доцент А.Р.Зифельдт-Симумяги), созданного в результате реконструкции музея в 1930-31 гг.; Археологический материал исторических экспонатов XVI-XIX веков предписано было передать в Центральное управление охраны памятников Азербайджана для создания Историко-археологического музея во дворце ханов (ширваншахов).
В результате структурных изменений, проведенных в 1936 году в связи с включением музея в состав Азербайджанского филиала Академии Наук СССР, был создан раздел «История феодализма в Азербайджане» под руководством В.Н.Левиатова. С тех пор Археологический фонд находился в составе исторических отделов музея, а с 2009 года действует как самостоятельный научный фонд.
С момента создания, его основной деятельностью было изучение исторического, археологического и культурного наследия Азербайджана и защита материальной культуры, составляющей это наследие, в рамках необходимых требований. Сотрудники отдела с 1920-х годов активно участвуют в полевых исследованиях в различных регионах Азербайджана. В 1926 году под руководством ленинградского профессора, академика И.И. Мещанинова открылась первая выставка археологических находок, найденных в результате раскопок в Ходжалы и Нахчыван (Гызылбурун). В том же году под руководством Д.Шарифова при участии И.Джафарзаде, в то время еще студента педагогического института, были проведены археологические исследования в горной части Гянджинского уезда – Човдаре. Находки этих и других экспедиций до сих пор являются ценнейшими образцами Археологического фонда.
Сотрудники музея В.Левиатов, А.Нуриев, Н.К.Минкевич, Г.Ионе, а также И.Джафарзаде, И.Щеблыкин и др. приняли участие в экспедиции, проводившей археологические исследования в Старой Гяндже в 1938 году и собрали богатый материал по XII-XIII вв. Сотни образцов материальной культуры, полученные в ходе масштабных археологических раскопок в Мингячевире в 1946-1953 годах под руководством археолога Салеха Газиева, сейчас хранятся в Археологическом фонде.
Ещё одна археологическая экспедиция, организованная при музее, действовала в 1968–1987 годах. Экспедиция под руководством В.А.Квачидзе проводила подводные археологические исследования в в основном в акватории Каспийском море. Находки этой экспедиции, имеющие большое научное значение для истории Азербайджана, также хранятся в Археологическом фонде. В настоящее время количество сохранившихся образцов материальной культуры в этом фонде составляет около 50 тысяч единиц. Большинство из них - это археологические материалы раскопок в Мингячевире, Нахчыване, Карабахе, Газахе, Бейлагане, Апшероне, Мугане, Гяндже и других регионах. В фонде очень много случайных находок, самый богатый пример – коллекция Доланлар. Небольшую часть материалов фонда составляют муляж и образцы материальной культуры из частных коллекций. В этих фондовых материалах различного состава и назначения отражены экономика, род занятий, быт, религиозно-философское мировоззрение, культурные и торговые отношения и военная деятельность наших предков, в период от каменного века до XIX века.
Материалы Археологического фонда привлекли внимание исследователей и стали объектом их изучения. Десятки научно-исследовательских работ, брошюр, буклетов, а также альбомы «Кувшинные погребения в Мингечауре» (1960), «Древние орнаменты Азербайджана» (1971), «Каспийская Атлантида» (2009), «Антропоморфные терракоты Азербайджана» (2010), изданы каталоги «Художественный металл Ширвана» (2012), подготовлены к изданию каталоги «Зооморфная глазурованная керамика», « Гончарные игрушки» и «Сфероконические зооморфные сосуды Азербайджана».
В разные годы фонд возглавляли- Ю.Пахомов, И.Джафарзаде, В.Левиатов, С.Газиев, Г.Агаев, Ф.Халилли, А.Исмаилова. В настоящее время заведующим отделом научного фонда является доктор философии по истории Насир Гулузаде.