พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พิมาย ตั้งอยู่ในเขตโบราณสถานเมืองโบราณพิมาย สมัยประวัติศาสตร์ในวัฒนธรรมเขมร มีแผนผังเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าอยู่ทางด้านทิศเหนือของเมืองพิมายติดแม่น้ำมูล ด้านทิศตะวันออกติดคูเมืองและกำแพงเมือง ด้านทิศใต้มีสระขวัญซึ่งเป็นสระน้ำโบราณ อยู่ด้านหน้าอาคารพิพิธภัณฑ์ และด้านทิศตะวันตกติดถนนท่าสงกรานต์ และสะพานท่าสงกรานต์ ห่างจากปราสาทพิมายประมาณ 200 เมตร และห่างจากจังหวัดนครราชสีมาประมาณ 60 กิโลเมตร

​​

             พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พิมาย เป็นแหล่งรวบรวมโบราณวัตถุ ศิลปวัตถุที่ได้จากการขุดแต่ง และบูรณะปราสาทพิมาย รวมทั้งการจัดแสดงโบราณวัตถุ  ที่ได้จากการดำเนินงานขุดค้นทางโบราณคดี การขุดแต่งโบราณสถานของกรมศิลปากรจากจังหวัดใกล้เคียง และโบราณวัตถุที่ได้จากการบริจาคของเอกชน พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ พิมาย เป็นแหล่งท่องเที่ยวทางวัฒนธรรมและเป็นแหล่งเรียนรู้ตลอดชีวิต ในการศึกษารวบรวมข้อมูลความรู้ทางด้านประวัติศาสตร์ โบราณคดี ประวัติศาสตร์ศิลปะ รูปแบบศิลปกรรมรูปแบบสถาปัตยกรรมและประติมาณวิทยา ในแต่ละยุคสมัย