Il percorso museale comprende la visita alle grotte che si aprono ai piedi di una parete rocciosa di calcare dolomitico. Nelle grotte e al di fuori di esse si sono accumulati nel corso dei millenni grandi depositi ricchi di resti faunistici e di manufatti litici prodotti dall’uomo paleolitico che frequentò e abitò la zona tra 230.000 e 10.000 anni or sono. Quando verso la metà dell’800 si cominciò a porsi scientificamente il problema delle origini dell’uomo, le grotte dei Balzi Rossi vennero individuate come luogo di ricerca privilegiato a livello mondiale. Alcuni lavori di cava portarono alla scoperta di reperti preistorici di eccezionale interesse, come la famosa triplice sepoltura, tanto da spingere il mecenate inglese Sir Thomas Hanbury a far costruire nel 1898 un museo. Durante la Seconda Guerra Mondiale furono arrecati gravi danni ai reperti paleolitici e alle strutture espositive: il Museo, acquisito dallo Stato, fu riaperto solo nel 1955. L’allestimento completato nel 1994 grazie all’ampliamento degli spazi espositivi ottenuto con la costruzione del nuovo edificio museale è attualmente in via di revisione.