ตั้งอยู่ทางด้านขวาของอุทยานประวัติศาสตร์สุโขทัย เป็นที่รวบรวม และจัดแสดงศิลปโบราณที่ได้จากการขุดค้นทางโบราณคดีภายในเมืองสุโขทัย และที่ประชาชนมอบให้ 
 

บริเวณพิพิธภัณฑ์แบ่งส่วนการแสดงโบราณวัตถุไว้เป็น 3 ส่วนคือ

1. อาคารลายสือไท 700 ปี เป็นอาคารใหม่ที่ตั้งอยู่ด้านหน้าทางเข้าอาคารใหญ่ เป็นที่จัดแสดงศิลปวัตถุสมัยสุโขทัย อาทิ พระพุทธรูป เครื่องใช้ ถ้วยชาม เครื่องสังคโลก ศิลาจารึก ฯลฯ

2. อาคารพิพิธภัณฑ์ แบ่งออกเป็น 2 ชั้น ชั้นล่าง จัดแสดงศิลปโบราณวัตถุที่ได้จากการสำรวจ ขุดค้น ขุดแต่ง และบูรณะแหล่งโบราณคดีสุโขทัย ศรีสัชนาลัย กำแพงเพชร และ ชั้นบน จัดแสดงศิลาจารึกสมัยสุโขทัย พระพุทธรูปสำริด เทวรูป โอ่งสังคโลก เครื่องศาสตราวุธ เครื่องถ้วยชามสังคโลก เงินตรา ท่อน้ำแสดงระบบชลประทานสมัยสุโขทัย ฯลฯ

3. พิพิธภัณฑ์กลางแจ้ง อยู่ด้านนอกโดยรอบอาคารใหญ่ เป็นที่จัดแสดงศิลปวัตถุโบราณต่าง ๆ อาทิ พระพุทธรูปศิลา แผ่นจำหลัก รูปทรงอาคารไทยแบบต่าง ๆ เตาทุเรียงจำลอง เสมาธรรมจักศิลา เป็นต้น 
 
          พิพิธภัณฑ์ เปิดให้เข้าชมทุกวัน ตั้งแต่เวลา 08.30-16.30 น. อัตราค่าเข้าชม นักท่องเที่ยว ชาวไทย 10 บาท ชาวต่างชาติ 30 บาท หรือสามารถซื้อตั๋วรวมได้ ชาวไทย 30 บาท ชาวต่างชาติ คนละ 150 บาท โดยบัตรนี้สามารถเข้าชมอุทยานฯ ต่าง ๆ ในจังหวัดสุโขทัยได้ ภายในระยะเวลา 30 วัน ในกรณีที่ประสงค์จะเข้าชมเป็นหมู่คณะควรติดต่อล่วงหน้าที่พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ รามคำแหง ถนนจรดวิถีถ่อง ตำบลเมือง จังหวัดสุโขทัย 64210 โทร. 0 5569 7367 หรือดูรายละเอียดได้ที่ www.thailandmuseum.com
 
        พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติรามคำแหง ได้รับรางวัลอุตสาหกรรมท่องเที่ยวไทย ประจำปี 2551 ประเภทแหล่งท่องเที่ยววัฒนธรรมภาคเหนือดีเด่น