Có thể nói, Bảo tàng Điêu khắc Chăm là công trình kiến trúc hết sức độc đáo, hình thành từ cách đây hơn 100 năm, chứa đựng nhiều giá trị lịch sử văn hóa. Khoảng những năm cuối thế kỷ XIX, những hiện vật điêu khắc như các mảng đài thờ, tượng đá ở vùng Quảng Nam – Đà Nẵng bắt đầu được những người Pháp yêu ngành khảo cổ học thu thập, tập trung lại. Tháng 7 năm 1915, một bảo tàng cho tác tác phẩm điêu khắc Chăm tại Đà Nẵng chính thức được xây dựng với sự giúp đỡ của Viện Viễn Đông Bác Cổ (Pháp) ở Hà Nội. Đến năm 1919 thì tòa nhà đầu tiên của Bảo tàng chính thức hoàn thành theo thiết kế của hai kiến trúc sư người Pháp là Delaval và Auclair. Sau đó, Bảo tàng trải qua 2 lần mở rộng nữa, nhưng vẫn giữ được phong cách kiến trúc ban đầu cho đến ngày nay. Lần mở rộng thứ nhất được tiến hành vào những năm đầu thập kỷ 1930, hoàn thành vào năm 1936. Bảo tàng được xây dựng thêm hai phòng trưng bày hai bên, thẳng góc về phía trước của tòa nhà cũ, nhằm đủ chỗ để trưng bày thêm những hiện vật mới được thu thập về trong những năm 1920, 1930. Lúc bấy giờ, hiện vật được phân loại để trưng bày theo nguồn gốc địa điểm nơi chúng được phát hiện hoặc khai quật. Không gian của tòa nhà bảo tàng gần 1000 m2 đã được bố trí thành những khu vực trưng bày, tạm gọi tên như sau: Phòng Mỹ Sơn - Quảng Trị, Phòng Trà Kiệu, Phòng Đồng Dương, Phòng Tháp Mẫm và các hành lang Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Kon Tum. Ngoài ra còn có một phòng nhỏ làm kho. Cách bố trí không gian trưng bày này cơ bản vẫn được duy trì cho đến hiện nay. Lần mở rộng thứ hai, Bảo tàng được xây thêm một tòa nhà hai tầng ở phía sau khu nhà cũ, với diện tích sử dụng khoảng 2.000 m2 dành cho việc trưng bày và hơn 500 m2 dành làm kho, xưởng phục chế và phòng làm việc. Tại tầng 1 của khu nhà mới này hiện đang trưng bày những hiện vật trước đó còn để trong kho và một số hiện vật sưu tầm được sau năm 1975. Tầng 2 trưng bày về văn hóa Chăm đương đại bao gồm sưu tập về trang phục, nhạc cụ và hình ảnh lễ hội của đồng bào dân tộc Chăm. Trước năm 2007, Bảo tàng Điêu khắc Chăm là một bộ phận của cơ quan Bảo tàng Đà Nẵng. Ngày 02 tháng 7 năm 2007, Ủy ban nhân dân thành phố Đà Nẵng có Quyết định số 5070/QĐ-UBND về việc thành lập Bảo tàng Điêu khắc Chăm Đà Nẵng, là một đơn vị độc lập với Bảo tàng Đà Nẵng, trực thuộc Sở Văn hóa - Thông tin, nay là Sở Văn hóa, Thể thao và Du lịch thành phố Đà Nẵng. Cuối năm 2011, Bảo tàng Điêu khắc Chăm được Bộ Văn hóa Thể thao và Du lịch công nhận là bảo tàng loại 1 (12/119 bảo tàng trên cả nước). Hiện nay, Bảo tàng Điêu khắc Chăm Đà Nẵng lưu giữ gần 2.000 hiện vật lớn nhỏ, hầu hết các tác phẩm điêu khắc là những tác phẩm nguyên bản trên 3 chất liệu chính là sa thạch, đất nung và đồng, phần lớn là sa thạch, có niên đại từ thế kỷ VII đến thế kỷ XV thuộc nhiều phong cách nghệ thuật khác nhau. Phía ngoài khuôn viên của Bảo tàng, các mảng đài thờ, tượng đá được xếp đặt rải rác, hài hòa với không gian thoáng mát và trong lành, xen kẽ giữa những cây cổ thụ, làm tăng thêm vẻ cổ kính, bí ẩn của Bảo tàng. Bên trong tòa nhà Bảo tàng trưng bày gần 500 hiện vật, được phân chia thành các phòng trưng bày: Mỹ Sơn, Trà Kiệu, Đồng Dương, Tháp Mẫm và các hành lang Quảng Trị, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Kon Tum, Quảng Bình và Bình Định. Hơn 1.200 hiện vật còn lại được lưu giữ cẩn thận trong kho. Bảo tàng Điêu khắc Chăm còn là nơi lưu giữ 3 bảo vật quốc gia thuộc nền Văn hóa Chămpa, đó là Tượng Bồ tát Tara, Đài thờ Mỹ Sơn E1, Đài thờ Trà Kiệu. Tìm hiểu và khám phá Bảo tàng Điêu khắc Chăm, chúng ta như lạc vào một kho tàng văn hóa phong phú, độc đáo không chỉ của thành phố Đà Nẵng, của Việt Nam, mà còn của cả thế giới. Đến bảo tàng, như thấy lại cả quá khứ vàng son của một dân tộc mà lòng say mê và khả năng sáng tạo nghệ thuật đều ở một trình độ rất cao. Thế giới thần linh kỳ bí, những câu chuyện bằng hình ảnh, các biểu tượng tôn giáo,... tất cả đều sống động, chi tiết.