L’edificio fu fatto costruire dalla famiglia Sanna Castoldi per conservarvi le collezioni lasciate da Giovanni Antonio Sanna, finanziere e uomo politico, e per accogliervi il gabinetto archeologico dell’Università. Donato allo Stato, fu inaugurato nel 1931. Il museo è dotato anche di una sala conferenze e di una sala didattica. Nella sezione archeologica sono documentati i periodi della civiltà sarda a partire dalla preistoria. L’esposizione è preceduta da una breve documentazione sulle foreste pietrificate dell’Anglona, risalenti a 15 milioni d’anni fa. Una sala è dedicata quasi interamente all’altare preistorico di Monte d’Accoddi, nel territorio fra Sassari e Porto Torres. Alle pareti, i rilievi in forma di testa taurina che decorano varie tombe ipogeiche. Nelle sale successive sono esposti materiali provenienti da necropoli prenuragiche a domus de janas e sono illustrate le cosiddette tombe di giganti. L’epoca nuragica è ampiamente documentata con ricostruzioni in scala di due tipi di nuraghi, a tholos e a corridoio; nelle vetrine, numerosi reperti ceramici e materiali in bronzo di uso votivo. L’esposizione prosegue con i materiali d’epoca storica: per il periodo punico una serie di stele funerarie provenienti da Sulci, materiali fittili e numerosi scarabei e amuleti; per l’epoca romana una cospicua raccolta di lucerne, vasellame ceramico, vetri soffiati e oggetti d’oro. Importanti i documenti scritti, costituiti dalla tavola bronzea da Esterzili (nella Barbàgia Seùlo) e dal diploma militare del soldato Ursarius. I materiali tardoromani comprendono: sarcofagi marmorei istoriati, sculture e mosaici provenienti da Turris Libisonis (la colonia romana da cui discende Porto Torres). Nella sezione medievale sono raccolti reperti dei secoli IX-XVI che documentano soprattutto la vita materiale della società rurale e urbana del territorio sassarese. Un ricco medagliere raccoglie monete dal periodo punico (con esemplari rari e preziosi) fino a coniazioni di Vittorio Emanuele I.