Nato nel tardo Ottocento per volontà di colti e insigni collezionisti veneziani, il Museo di Torcello, articolato nelle due sezioni espositive l'Archeologica e la Medievale e Moderna, racconta la millenaria storia dell'isola e dei suoi rapporti con l'entroterra e con Venezia; narra di un "luogo" sospeso tra acqua e terra che nei secoli è mutato, si è trasformato a causa di fenomeni naturali e dell'azione dell'uomo. Un percorso che, partendo dai ritrovamenti che attestano gli intensi scambi commerciali che coinvolgevano la laguna e i suoi abitanti già in epoca micenea (II millennio a.C.), si snoda tra testimonianze Venete, preromane e romane, bizantine e altomedievali e attraversa i tempi gloriosi della Serenissima per giungere sino al XIX secolo.

La Sezione Archeologica raccoglie reperti provenienti da ritrovamenti in area lagunare e dall'agro altinate accompagnati da opere giunte nel Museo da collezioni private, come la raccolta di statuette egizie in bronzo e ceramica, coprendo un arco cronologico dal paleolitico alla tarda romanità. Ampia la collezione di ceramica greca, italiota ed etrusca dal VII al IV a.C. che presenta varie tipologie decorative e tecniche di produzione. La ceramica romana consta di un nucleo poco esteso ma significativo: suppellettili da cucina e da mensa per uso funerario, bicchieri e coppe, diverse tipologie di lucerne. Di uso cultuale e funerario i bronzi protostorici a figura umana e animale di produzione etrusca, italica e paleoveneta, cui si accostano oggetti di uso personale e ornamentale come fibule e specchi. Di epoca romana, invece, i bronzetti a carattere sacro da larari domestici e oggetti da mensa e strumenti d’uso, come pure lastre figurate e antefisse provenienti da santuari dell’Italia centrale e meridionale. Opere di scultura greca di piccole dimensioni sono giunte a Torcello tramite il collezionismo veneziano. Copie e rielaborazioni romane di originali greci, monumenti funerari e ritratti provenienti dall’area altinate, urne are e cippi completano la collezione scultorea della sezione archeologica.

La Sezione Medievale e Moderna espone opere e documenti datati dal VI secolo all’Ottocento. Materiali lapidei e frammenti architettonici testimoniano i profondi legami culturali e artistici con l’impero bizantino, sia con la presenza di opere prodotte in oriente, come la splendida acquasantiera del VI secolo o la raccolta di encolpion, medaglie e fibule in bronzo, sia con la persistenza e il riuso di modelli decorativi bizantini in oggetti di produzione locale. Dalla basilica di Torcello sono giunti al museo frammenti della decorazione misura parietale di splendida fattura e la Pala d'Altare in argento dorato del XIII secolo raro esempio superstite, pur se incompleto, di un arredo ecclesiastico diffuso in area lagunare. Sculture lignee di area lagunare, icone bizantine e dipinti su tavola dei secoli XIV e XV di soggetto sacro trovano i loro migliori esempi nel bassorilievo policromo e dorato raffigurante una "Pietà" e nella tavola col Cristo Passo che dimostra evidenti influssi toscani, Della Torcello scomparsa, delle sue chiede demolite, ci è lasciata memoria nell'Annunciazione, nell'Adorazione dei Magi, nei Monocromi con storie della Vergine e nelle storie di Santa Cristina della bottega del Veronese, provenienti dalla Chiesa di S. Antonio in Torcello. Della vita sociale e produttiva di Torcello e delle isole vicine oggi sommerse, restano gli echi nei frammenti delle ceramiche di uso quotidiano, nelle monete, nei vetri, nei treppiedi di cottura e negli scarti di fabbrica, memoria di botteghe e attive fornaci.