Depuis les années 1990, après un réaménagement, le musée a été subdivisé en quatre lieux. Le musée des Thermes de Dioclétien est l'emplacement historique et il abrite les sections épigraphiques, protohistoriques, les grands monuments publics et funéraires. Trois autres lieux complètent désormais le premier musée : le palais Massimo des Thermes pour la section art ancien, la collection numismatique et l'orfèvrerie, le palais Altemps pourles collections archéologiques de la Renaissance et la crypta Balbi pour l'histoire romaine médiévale et l'archéologie urbaine qui est par ailleurs illustrée par la crypte elle-même.