کاخ موزه گرگان یکی از دوازده کاخ سلطنتی خانواده پهلوی است که با الهام‌گرفتن از سبک معماری اروپایی و در دو طبقه به دستور رضا شاه پهلوی ساخته شد. (این بنا از نظر معماری شبیه کاخ میان‌پشته شهر بندر انزلی است.) این کاخ موزه اولین موزه شمال، چهارمین موزه تخصصی باستان‌شناسی و بیست‌وچهارمین موزه ثبت‌شده کشور محسوب می‌شود که همچون نگینی در شهر گرگان می‌درخشد. این کاخ که بر روی فندانسیون ساختمانی متعلق به دوره صفوی ساخته‌شده، در قسمت غربی پارک شهر گرگان و در میان نخل‌های بلند قامتی قرار‌گرفته که به خوبی نظر گردشگران و مسافران به این شهر را به خود جلب می‌کند. در حیاط این کاخ موزه، سنگ قبرهایی تاریخی مربوط به قرن‌های 8 تا 14 هجری قمری به نمایش گذاشته شده است.در طبقه همکف کاخ، مجسمه‌ها و ماکت‌هایی از چهره‌های مشهور شهر مانند: میرداماد استرآبادی، محمدرضا لطفی و ابوالحسن علی جرجانی قرار دارد. همچنین، در یکی از سالن‌های کاخ موزه گرگان، بخش باستان‌شناسی دایر است که آثاری چند هزار‌ساله مربوط به تاریخ گرگان و استرآباد را به نمایش گذاشته است. این موزه در فاصله‌ای کوتاه از موزه صنایع دستی گرگان و سرای باقری‌ها قرار دارد.