Το μουσείο προϊστορικής Θήρας (Σαντορίνης) βρίσκεται στο νησί της Σαντορίνης, στην πόλη των φηρών. Αντικείμενα που παρουσιάζονται στο μουσείο, το μεγαλύτερο μέρος της βρέθηκαν κατά τις ανασκαφές στο Ακρωτήρι, που διεξήχθησαν υπό την καθοδήγηση της Αρχαιολογικής εταιρείας στην Αθήνα. Υπάρχουν στο μουσείο και κειμήλια από παλαιότερες ανασκαφές σε Ποταμός, проходившие υπό την καθοδήγηση του Γερμανικού αρχαιολογικού ινστιτούτου στην Αθήνα, καθώς και από τις αρχαιολογικές ανασκαφές σε διάφορες περιοχές της Σαντορίνης.

Στη συλλογή του μουσείου παρουσιάζεται η κεραμική της περιόδου νεολιθική, πρώιμη κυκλαδίτικα ειδώλια από μάρμαρο και κεραμικά, συμπεριλαμβανομένων και των έργων της μεταβατικής περιόδου, συλλογή αγγείων με την εικόνα των πουλιών (κυρίως, χελιδόνια) 20-18 αιώνα π. χ. και μια ποικιλία των προϊόντων από μέταλλο. Στο μουσείο εκτίθενται επίσης οικιακά σκεύη, τοιχογραφίες, όπλα, έπιπλα, διάφορα εργαλεία, χάλκινα και πολλά άλλα. Έτσι όπως το peak της ακμής του αρχαίου οικισμού, κατέληξε στον 17ο αιώνα π. χ., μεγάλο μέρος της έκθεσης αναφέρεται ακριβώς σε αυτή την περίοδο.

Το πιο αξιοσημείωτο экспонатам του μουσείου περιλαμβάνουν χρυσό αιγόκερω – το μόνο που βρέθηκε ένα χρυσό αντικείμενο, που κάποτε ήταν κρυμμένο κάτω από το δάπεδο. Επίσης αξίζει να μαρμάρινο ειδώλιο από το Ακρωτήρι (3000 π. χ.), η στάμνα με το σήμα Christian (3000 π. χ), ένα βάζο με κρίνους (17 ος αιώνας π. χ.), минойскую βάζο από το Ακρωτήρι (17 ος αιώνας π. χ.), κανάτα από Мегалахори (αρχή του 17ου αιώνα π. χ.), ένα καλούπι ξύλινο τραπέζι (17 ος αιώνας π. χ.) και πηλό μικροκυμάτων. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει και τοιχογραφίες, π. χ. "Μπλε μαϊμού" και "η Γυναίκα με папирусом".

Το μουσείο προϊστορικής Θήρας είναι αρκετά νέος και ήταν ανοιχτό για τους επισκέπτες μόνο κατά το έτος 2000. Παλαιότερα αρχαιολογικά αντικείμενα που βρέθηκαν στη Σαντορίνη, το μεγαλύτερο μέρος της την έστειλε στο Εθνικό αρχαιολογικό μουσείο στην Αθήνα, αλλά μετά το άνοιγμα το τοπικό μουσείο μέρος της συλλογής είχε επιστραφεί. Η έκθεση του μουσείου είναι πολύ ενδιαφέρουσα και έχει τεράστια ιστορική σημασία, που μόνο επιβεβαιώνει το πόσο σημαντική θέση κατέχει η Σαντορίνη στην ανάπτυξη του πολιτισμού των νησιών του Αιγαίου.