Le Musée national du Cambodge est officiellement inauguré à Phnom-Penh, en 1918. D'abord baptisé «musée du Cambodge», il prend en 1920 le nom de «musée Albert Sarraut», en l'honneur du gouverneur général de l'Indochine, sous l'autorité duquel il est placé.

En 1951, la France cède la direction de la section archéologique aux autorités cambodgiennes, tout en maintenant son assistance technique. Le musée Albert Sarraut est alors rebaptisé «Musée national du Cambodge». Situé au nord du Palais royal, l'édifice, riche adaptation de l'architecture khmère traditionnelle, a été conçu par l'archéologue français George Groslier. Le décor et l'ornementation sont l'oeuvre d'artistes cambodgiens; les motifs des deux imposants portails s'inspirent de ceux du temple de Banteay Srei (Xe siècle).

En 1969, une restructuration de l'établissement permet d'en redéployer les espaces. Depuis la création du musée, les collections se sont en effet considérablement enrichies. Elles comptent plusieurs milliers de pièces - depuis les objets préhistoriques et ethnographiques jusqu'aux arts de la période postangkorienne tardive -, pour beaucoup offertes au musée par le Roi, les tribus, les temples et la Conservation d'Angkor. Par ailleurs, de nombreuses oeuvres d'autres musées du Cambodge y ont été transférées depuis le début de la guerre civile, en 1970.