พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สมเด็จพระนารายณ์ แบ่งอาคารจัดแสดงศิลปะโบราณวัตถุเป็น 3 อาคาร คือ

1.      พระที่นั่งจันทรพิศาลสร้างขึ้นในรัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช เดิมใช้เป็นท้องพระโรงสำหรับ

ประชุมเสนาบดี หลังจากถูกทิ้งร้างไป พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ ๔) แห่งกรุงรัตนโกสินทร์โปรดเกล้าฯ ให้บูรณปฏิสังขรณ์พระที่นั่งจันทรพิศาลขึ้นเมื่อครั้งที่โปรดเกล้าฯให้สร้างหมู่ตึกเพื่อใช้แปรพระราชฐานในพระราชวังแห่งนี้ ปัจจุบันในจัดแสดงนิทรรศการถาวร แสดงภาพประวัติศาสตร์และโบราณวัตถุที่มีความเกี่ยวข้องกับเรื่องราวในรัชสมัยสมเด็จพระนารายณ์มหาราช

2.     พระที่นั่งพิมานมุงกุฎเป็นตึก ๓ ชั้น สร้างขึ้นในรัชสมัยพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว

(รัชกาลที่ ๔) โดยโปรดเกล้าฯ ให้สร้างพระที่นั่งนี้และหมู่ตึกต่างๆ เพื่อใช้ในการแปรพระราชฐาน ปัจจุบันใช้เป็นอาคารจัดแสดงนิทรรศการถาวรเกี่ยวกับพัฒนาการเมืองลพบุรี ตั้งแต่ก่อนประวัติศาสตร์ถึงสมัยปัจจุบัน ดังนี้

ชั้นที่ ๑จัดแสดงโบราณวัตถุและศิลปวัตถุที่บอกเล่าเรื่องราวเมืองลพบุรีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ (ราว 3,500 ปี ที่แล้ว)ต่อเนื่องมาจนถึงวัฒนธรรมทวารวดี ซึ่งเชื่อว่าเป็นต้นประวัติศาสตร์ไทย และการเริ่มติดต่อ-สัมพันธ์กับดินแดนโพ้นทะเล เป็นต้น

ชั้นที่ ๒จัดแสดงนิทรรศการลำดับพัฒนาการเมืองลพบุรีเป็นเรื่องราวต่อเนื่องจากชั้นที่ ๑ ซึ่งต่อจากช่วงวัฒนธรรมทวารวดี เข้าสู่ช่วงความเจริญของวัฒนธรรม-อิทธิพลศิลปะเขมรในประเทศไทย อายุราวพุทธศตวรรษที่ 16-18 จัดแสดงศิลปวัตถุและโบราณวัตถุที่สำคัญ เช่น ทับหลัง พระพุทธรูปนาคปรก และเทวรูปต่างๆ ต่อเนื่องมาจนถึงสมัยอยุธยา จัดแสดงงานศิลปกรรมและงานช่างในสมัยอยุธยา เรื่อยมาจนถึงสมัยรัตนโกสินทร์

ชั้น ๓เดิมเป็นห้องบรรทมพระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว (รัชกาลที่ ๔) จัดแสดงเหมือนครั้งที่ยังประทับอยู่ มีพระแท่นบรรทม ฉลองพระองค์ พระบรมฉายาสาทิสลักษณ์ พระสาทิสลักษณ์ แท่นบรรทม เหรียญเงินต่างๆ เครื่องแก้ว เครื่องประกอบโต๊ะพระกระยาหารที่มีตราประจำพระองค์ (มงกุฎ) เป็นต้น

1.      หมู่ตึกพระประเทียบเป็นหมู่ตึกที่สร้างขึ้นในระยะเวลาเดียวกันกับพระที่นั่งพิมานมงกุฎ เดิมเป็นที่

ประทับและที่พักของเจ้านายฝ่ายในและข้าราชบริพารฝ่ายใน ปัจจุบันใช้เป็นอาคารจัดแสดงนิทรรศการถาวรและใช้สอยงานอื่นๆที่เกี่ยวข้องกับงานนิพิพิธภัณฑ์ ปัจจุบันตึกพระประเทียบบริเวณหลังศาลาเชิญเครื่องเสวย เดิมใช้จัดนิทรรศการวิถีชีวิตภาคกลาง ปัจจุบันปรับปรุงให้เป็นนิทรรศการพิเศษเนื่องในวันพิพิธภัณฑ์ไทย ๑๘ กันยายน ๒๕๕๕ จัดแสดงวิถีชีวิตพื้นบ้านลพบุรี ให้ชื่อว่า “วิถี ผู้คน ตัวตน คนลพบุรี”