Samothrákin arkeologinen museo on arkeologinen museo Palaiópolin kylässä Samothrákin saarella Kreikassa. Se toimii Suurten jumalten pyhäkköalueen yhteydessä ja esittelee pääosin sen alueelta löydettyä antiikin aikaista esineistöä.Museo on perustettu vuonna 1939 ja museorakennus rakennettiin vuosina 1939–1955. Sitä laajennettiin vuosina 1960–1961. Museon rakensi American School of Classical Studies at Athens eli Yhdysvaltain arkeologinen koulu Ateenassa.