Olimpijos archeologijos muziejus yra vienas didžiausių muziejų Graikijoje, kuriame eksponuojamos senovės Olimpijos miesto senienos.

Muziejus įkurtas XIX a. Vadinamasis Senasis Olimpijos muziejus buvo neoklasicistinis pastatas, iškilęs ant kalvos į vakarus nuo Altis, tačiau 1885 m. muziejus smarkiai nukentėjo nuo žemės drebėjimų. Modernus pastatas buvo pastatytas slėnyje į pietvakarius nuo Kronion Hill 1966–1975 m. Oficialus iškilmingas naujojo muziejaus atidarymas įvyko 1982 m.

Pagrindiniai skyriai: terakotos kolekcija (priešistorinis, archajinis ir klasikinis laikotarpis), bronzos kolekcija, skulptūrų kolekcija (nuo archajiškumo iki romėnų valdymo laikotarpio), olimpinėms varžyboms skirta kolekcija.

Žymiausi eksponatai: Hermis su kūdikiu Dionisu, Praksitelis, Nikė, Paionijus, Dzeusas nešiojasi Ganimedą, Miltiado šalmą.