Le musée archéologique de Samothrace est situé dans la localité de Paléopolis, à 6-7 km de Kamariotissa, sur le côté nord de l'île, à seulement 250 mètres de la mer. Construit par l'École américaine d'études classiques entre 1939 et 1955, le musée archéologique de Samothrace est un trésor du patrimoine culturel. Il abrite une vaste collection d'objets provenant du Sanctuaire des Grands Dieux, un important centre religieux de l'Antiquité, ainsi que des monuments de Paléopolis. Ses expositions comprennent des bijoux, des pièces de monnaie, des sculptures, des inscriptions, des objets provenant des cimetières de l’île ainsi que des représentations architecturales. Elles offrent un aperçu détaillé de la vie et de la culture dans l’ancienne Samothrace.
La pièce maîtresse du musée est la réplique de la célèbre statue de la Victoire de Samothrace, centre de l'attention de l'espace d'exposition et rappel du lien fort entre l'île et ce chef-d'œuvre iconique. La statue originelle de la Victoire de Samothrace, l'une des œuvres les plus célèbres de l'art grec antique, a été réalisée vers 200 av. J.-C. par un sculpteur de Rhodes et était dédiée au Sanctuaire des Grands Dieux.
Le vice-consul français Charles Champoise au l'a découverte en 1863 lors de fouilles sur l'île puis l'a transportée à Paris. Elle mesure 3,28 mètres de haut (5,58 mètres avec sa base de marbre en forme de proue de navire). Aujourd'hui exposée au Louvre, elle attire des millions de visiteurs du monde entier. C'est donc une réplique qui est présentée au musée archéologique de Samothrace, mais qui conserve un lien fort avec son lieu d'origine, soulignant l'importance de l'île comme destination de grand intérêt archéologique et culturel.