Primele preocupări muzeistice la Giurgiu sunt legate de personalitatea plurivalentă a lui Nicolae Droc-Barcian, directorul Gimnaziului.

Acesta înfiinţează în 1876 o grădină botanică, iar în 1883 un muzeu şcolar de ştiinţele naturii. Îmbogăţit succesiv cu piese arheologice şi documente, patrimoniul acumulat s-a pierdut în urma distrugerii oraşului din 1916.

Muzeul judeţean a fost înfiinţat în 1934, printr-o hotărâre a Prefecturii de Vlaşca. La sugestia savantului Ion Andrieşescu, i s-a dat numele primului profesor de arheologie al Universităţii din Iaşi, giurgiuveanul Teohari Antonescu.

În fruntea instituţiei a fost numit, cu titlu onorific, tânărul profesor Dumitru Berciu, care a condus-o până în 1948. După un hiatus de doi ani, ea a fost reînfiinţată şi dezvoltată pe parcursul a două decenii, de către profesorul Gheorghe Rădulescu, absolvent de Belle-Arte, ajutat de muzeograful-restaurator Mihai Ionescu.

Între 1950 şi 1980 muzeul a fost pe rând raional, municipal şi secţie fără personalitate juridică. A redevenit judeţean în 1981, în urma corecturii aduse reformei teritorial-administrative, cu secţii de istorie şi etnografie şi Oficiu pentru patrimoniu cultural naţional.

Între 1977-1990 expoziţia lui permanentă s-a numit „Muzeul luptei pentru independenţa poporului român”. Din 1993 îşi reia patronul antebelic, iar între 1999-2005 se reface expoziţia secţiilor de arheologie şi istorie.