Con un guion científico y una museografía que pone en contexto el desarrollo de la ciudad prehispánica de Cacaxtla, este museo de sitio, creado en 1986, revela los secretos de su pintura mural, cuyos diseños y tonalidades permanecen después de mil años. La idea era acercar al público a los murales, de modo que se realizaron reproducciones a escala para que los visitantes pudieran admirar, a escasos centímetros de distancia (lo que no es posible con los originales en el sitio), los detalles del Hombre Jaguar, una de las figuras dispuestas en las jambas del Edificio A, las escenas acuáticas del Templo Rojo y el Hombre Escorpión del Templo de Venus, entre otras representaciones. Los murales poseen elementos decorativos y simbólicos tanto del Altiplano Central como del área maya, además de influencias de El Tajín y de la región de Oaxaca. El museo cuenta con una colección de 164 piezas, entre las que destacan las 11 esculturas de los Señores de Cacaxtla.

El proyecto arquitectónico fue planeado expresamente para albergar el museo. Tanto el diseño como los materiales constructivos fueron elegidos de acuerdo con la arquitectura popular de la región, y también en relación con las estructuras prehispánicas del sitio. Ello hizo posible que las edificaciones se integraran al paisaje sin interferir ni competir con el entorno.

Los murales de Cacaxtla fueron descubiertos por casualidad en 1975, y a partir de entonces se han realizado diversos trabajos de investigación y conservación que han arrojado gran cantidad de información y materiales arqueológicos. La mayoría de los objetos que se exhiben en el museo fueron recuperados en las excavaciones realizadas en el sitio, junto con algunos otros que son producto de hallazgos fortuitos en las inmediaciones.

Los visitantes son recibidos por una escultura en basalto localizada en los alrededores del Cerro Xochitécatl que corresponde al Preclásico Tardío (100 a.C.-200), es decir, mucho antes del esplendor de Cacaxtla. El espacio museístico está dividido en Periodo Formativo, que abarca las primeras ocupaciones de Cacaxtla en los siglos iniciales de nuestra era; Técnicas de pintura; Dioses y hombres, y Epiclásico, que cubre el periodo de auge de la ciudad (650 y 950).

Entre los objetos arqueológicos que los visitantes podrán admirar sobresalen bruñidores, elementos arquitectónicos, esculturas de las deidades de Tláloc, Xipe y Tlazoltéotl, cerámica, cistas (entierros rodeados de cuatro losas verticales en cuadro y una más que sirve de tapa), los mencionados Señores de Cacaxtla, figuras antropomorfas, huesos, ornamentos y un par de urnas con personajes modelados, una de ellas recuperada en 2008 por la arqueólogo Beatriz Palavicini. También, se exhiben reproducciones de mapas y códices virreinales como el de Cuauhtinchan.