1941 yılında ziyarete açılan müze 1945'te memurluk; 1947'de müdürlük olmuş, 1970'te inşa edilen binasına taşınmıştır.
Serapis Mabedi, Sinop Müzesi’nin bahçesinde kalıntıları yer alan mabet, 1951 yılında bölgede yapılan kazılar sonucunda ortaya çıkarılmıştır. Güneyinde altarı olan dikdörtgen planlı bir mabettir. Kazı sırasında pişmiş toprak malzeme, mimari parçaları ve sırasıyla Serapis, Dionysos, Herakles, İsis ve Kore figürleri bulunmuştur.
Mabedin hangi tanrı için yapıldığı bilinmemekle birlikte bir yazıta göre bu mabedin Serapis'e ait olduğu sanılmaktadır.
İç Teşhir Salonu / Zemin Kat Galeri: Tarih Öncesi Çağı Eserler Seksiyonu Sinop çevresinden derlenen ve 1953 yılında Sinop'a 16 km. mesafede bulunan Demirci Köyü Kocagöz Höyük kazısından çıkan eski Tunç Çağına ait (M.Ö.3000-2700) buluntular arasında pişmiş topraktan yapılmış kulplu-kulpsuz, ayaklı-ayaksız vazo, tas, kupa, tabak, testi, kulplu kâseler, ağırşak, kolyeler, değişik formda diğer kaplar, kemik aletler, cilâlı taştan balta, bronz iğne ve mızrak uçları yer almaktadır.
Galeri ve I. salon arasında Hellenistik, Roma, Bizans, Selçuk ve Osmanlı Devri çeşitli sikkeler ile son bölümde Karadeniz deniz buluntuları olan ve müzeye ayrı bir hususiyet kazandıran amphoralar teşhir edilmiştir.
Salon: Klasik Eserler Seksiyonu Kronolojik sıra ile Hitit (M.Ö.2000-1200), Frig (M.Ö.1200-695) Arkaik (650-480) 5-3. yüzyıl eserleri, Hellenistik, Roma, Bizans çağlarına (M.Ö.330-M.S. 1453) ait pişmiş topraktan yapılmış testi, tabak, askı kulplu, süzgeçli kaplar, yonca ağızlı, boyalı testiler, 6. yüzyıl ait tabak, aryballos, kylix 5. ve 4. yüzyıl ait pişmiş topraktan muhtelif cins küçük mezar buluntuları, altın, kemik, bronz ziynet eşyaları, Serapis mabedi buluntuları, silindirik mühür, altın küpe, yüzük gibi ziynet eşyaları, çeşitli formda kaplar, her iki çağın cam eserleri, küpe bilezik, yüzük gibi ziynet eşyaları ile Selçuk Osmanlı define (sikkeleri) bu salonda sergilenmektedir. Öte yandan Hellenistik ve Roma Çağı heykeltıraşlık eserleri de klasik eserler seksiyonuna ayrı bir değer katmaktadır.
Salon: Etnografik Eserler Seksiyonu Sinop yöresinin giyim kuşam, el işleme örme, dokuma örnekleri ile, çeşitli ziynet eşyaları, çini porselen, ateşli-delici silahlar, yazı takımları, fildişi sedef kakmalı çekmece, mutfak eşyaları teşhir edilmektedir.
Kat Halı ve Yazma Eserleri Seksiyonu Müzenin bu kısmında XVII. ve XVIII. yüzyıllara ait Kula ve Gördes halı seccade örnekleri, çeşitli çatmalar, el yazma Kuran'lar hat sanatına ait yazı çeşitleri, cilt kapakları, fildişi kakmalı nadide rahleler sergilenmektedir.
İkona Seksiyonu Burada Bizans sanat üslubunun özelliklerini taşıyan zengin bir ikona koleksiyonu sergilenmektedir. Çeşitli boy ve ebattaki İsa, Melek, Meryem ve Azizler ile ilgili konuları içeren, bol miktarda altın yaldız kullanarak yapılan, bilhassa yabancı ziyaretçiler tarafından ilgi ile izlenilen ikonalar müzenin birinci katındaki salonda yer almaktadır. Açık Teşhir Revak ve Bahçede Arkaik, Klasik, Hellenistik, Roma, Bizans ve Osmanlı çağlarına ait muhtelif mimarî parçalar, çeşitli steller, lâhit, lâhit kapakları, sunak, adak, mil taşları ve arslan heykelleri teşhir edilmektedir. Ayrıca çok sayıda İslâmî mezar taşı da açık teşhirde yer almaktadır. 1951 yılında yapılan kazı anında ortaya çıkarılan Hellenistik Çağa ait Serapis mabedi kalıntısı ile 1853 Sinop Deniz Şehitleri anıtının müze bahçesinde bulunması bahçeye ayrı bir hususiyet kazandırmaktadır.
Yurdumuzun en eski müzecilik faaliyetlerinden biri de 1921 yılında Sinop’ta başlamıştır. Önceleri Mekteb-i İdadi’de muhafazaya alınan eserler ile zamanla şehrin muhtelif yerlerinden çıkan buluntular, 1932 yılında Süleyman Müinüddin Pervane Medresesi’nde toplanarak bir müze çekirdeği oluşturulmuştur.
