Il Museo è stato realizzato all'interno del corpo centrale del Castello di Montesarchio, struttura edificata in epoca normanna ma oggetto di continui rifacimenti fino alla metà dell'800. In quest'epoca furono costruiti, obliterando gran parte delle preesistenze di epoca medievale, due diversi corpi di fabbrica per la destinazione dell'edificio a prigione del Regno di Napoli.
Negli anni '50, chiuso il carcere borbonico, i locali furono utilizzati per ospitare l'orfanotrofio "Mater Orphanorum", attivo fino alla fine degli anni '80. Della originaria struttura medievale si conservano integre solo le fortificazioni esterne databili all'epoca aragonese e ambienti ipogei utilizzati come cisterne.
L'allestimento museale, ancora provvisorio in attesa del completamento dei lavori di restauro del monumento, è dedicato alla storia e all'archeologia della Valle Caudina e si sviluppa per il momento in sei sale poste al primo piano dell'edificio.
Dalla ricostruzione del paesaggio in età preistorica (sala I), accompagnata dall'esposizione di reperti rinvenuti in varie località del Sannio Caudino, si passa all'ampia sezione dedicata al sito di Caudium, l'attuale Montesarchio (sale II-IV). In ordine cronologico sono esposti alcuni corredi delle necropoli caudine, databili tra la metà dell'VIII e il III secolo secolo a.C., che testimoniano la ricchezza e la complessità del sito, interessato da intensi scambi commerciali con le città greche della costa e il mondo etrusco-campano. Di particolare interesse sono i numerosi vasi figurati di produzione attica e italiota - soprattutto crateri -, rinvenuti in tombe risalenti al V-IV secolo a.C. L'ultima parte del percorso di visita è dedicata agli altri due importanti centri del Sannio caudino: Saticula (Sant'Agata dei Goti) e Telesia (S. Salvatore Telesino), di cui si espongono materiali esemplificativi provenienti dalle ricche necropoli.
