Inklusive der Ersteinrichtung (12 Mio. Euro) beliefen sich die Kosten für die Wiederherstellung des Neuen Museums auf rund 212 Mio. Euro, die vom Bund getragen wurden. Die insgesamt rund 8000 Quadratmeter Ausstellungsfläche auf vier Ebenen teilen sich das Ägyptische Museum und Papyrussammlung und das Museum für Vor- und Frühgeschichte, ergänzt durch Objekte der Antikensammlung. Sowohl der ägyptischen als auch der vor- und frühgeschichtlichen Sammlung steht damit rund dreimal so viel Platz zur Verfügung wie an ihren vorherigen Ausstellungsorten. Gemeinsam mit der Antikensammlung werden sie im Neuen Museum fast 9000 Objekte zeigen, darunter die berühmte Büste der Nofretete.

Das älteste Objekt im Neuen Museum ist ein 700.000 Jahre alter Faustkeil der Altsteinzeit, eines von rund 5700 ausgestellten Objekten des Museums für Vor- und Frühgeschichte. Auch das jüngste Objekt stammt aus dieser Sammlung: Ein Stück Stacheldraht der Berliner Mauer. Zu den herausragenden Objekten der Sammlung zählen der bronzezeitliche „Goldhut" und die Schädel des Neandertalers von Le Moustier und des Menschen von Combe Capelle. Auch die weltberühmte Troja-Sammlung, die Heinrich Schliemann den Berliner Museen schenkte und deren Goldschatz als Kriegsbeute der Roten Armee von Berlin abtransportiert wurde und noch heute in Moskau verwahrt wird, ist Bestandteil der Ausstellung.

Die Highlights des Ägyptischen Museums sind der „Grüne Kopf", drei frisch restaurierte Opferkammern aus dem Alten Reich sowie die Amarna-Sammlung. Letztere kam auf Grundlage einer offiziellen Fundteilung 1913 und durch den Mäzen James Simon nach Berlin. Zu ihr gehört auch die berühmte Büste der Nofretete. Abgesehen von einer Büste Simons ist sie das einzige Objekt im Nordkuppelsaal und wird in einer vier Meter hohen Vitrine präsentiert. Das Ägyptische Museum bespielt mit seinen über 2500 ausgestellten Objekten rund 150 Vitrinen unterschiedlicher Größe. Das Museum für Vor- und Frühgeschichte zeigt seine Objekte in insgesamt 160 Vitrinen.

Das Ägyptische Museum und Papyrussammlung war von 1967 bis 2005 im östlichen Stülerbau in Charlottenburg beheimatet. Dorthin zog nach der Wiedervereinigung auch die bis dahin im Bode-Museum untergebrachte ägyptische Sammlung der Ostberliner Museen. Nach einer Zwischenstation im Alten Museum ist das Ägyptische Museum und Papyrussammlung nun wieder in sein Stammhaus zurückgekehrt, in dem die Sammlung 1850 erstmals gezeigt wurde. Auch für das Museum für Vor- und Frühgeschichte ist der Einzug ins Neue Museum eine „Heimkehr": 1855 war die „Sammlung nordischer Altertümer" im Vaterländischen Saal dem Publikum zugänglich gemacht worden. Ab 1958 war das Museum für Vor- und Frühgeschichte im Westteil Berlins im Langhansbau in Charlottenburg untergebracht, wo nach der Wiedervereinigung auch die bis dahin vom Ostberliner Museum für Ur- und Frühgeschichte verwalteten Bestände integriert wurden.

Das Neue Museum wurde ab 1843 von Friedrich August Stüler errichtet, nachdem Friedrich Wilhelm IV. in einer Kabinettsordre von 1841 beschlossen hatte, „die ganze Spree-Insel hinter dem Museum zu einer Freistätte für Kunst und Wissenschaft" umzuwandeln. Ab 1850 zogen die Sammlungen ein, bis das Haus schließlich 1859 eröffnet wurde. Das Neue Museum wurde im Zweiten Weltkrieg von Bombentreffern schwer beschädigt und in Teilen komplett zerstört. Jahrzehnte lang blieb die Ruine Wind und Wetter ausgesetzt. Kurz vor der deutschen Wiedervereinigung, die auch die Wiedervereinigung der einst preußischen Sammlungen zur Folge hatte, entschloss sich die DDR, das Haus zu sanieren.

Ab 2003 wurde das Gebäude nach Plänen von David Chipperfield Architects wiederhergestellt, die feierliche Schlüsselübergabe erfolgte am 5. März 2009. Das Konzept der „ergänzenden Wiederherstellung" war bis zur Übergabe des Hauses intensiv und kontrovers in der Öffentlichkeit diskutiert worden. Der denkmalpflegerisch korrekte Umgang mit den historisch noch erhaltenen Teilen und die behutsame Ergänzung von Zerstörtem in zeitgemäßer Architektursprache fand schließlich weitgehende Zustimmung und Begeisterung. Die erhaltene Architektur selbst wurde wie ein archäologisches Objekt bewahrt und bietet so eine hervorragende Bühne für die archäologischen Sammlungen.

Vor wenigen Tagen erhielten David Chipperfield Architects und die Stiftung Preußischer Kulturbesitz für den Wiederaufbau des Neuen Museums den BDA-Preis Berlin 2009. In der Begründung heißt es unter anderem, dass es gelungen sei, „eine Raumatmosphäre zu schaffen, die dem Ort und der Aufgabe angemessen ist, da sie über ihre räumlichen Qualitäten hinaus auch die vierte Dimension, die Zeit, erfahrbar macht." Auf der Museumsinsel sind nun erstmals seit der kriegsbedingten Schließung der Häuser ab 1939 alle fünf Museen wieder zugänglich. Bereits 2001 öffnete die sanierte Alte Nationalgalerie, 2006 das wieder hergestellte Bode-Museum.

Der Umbau und die Erweiterung des Pergamonmuseums werden derzeit vorbereitet (15-jährige Bauzeit ab 2013), auch die Sanierung des Alten Museums steht an. Als zentrales Eingangsgebäude wird bis 2013 die James Simon-Galerie entstehen.