Il nucleo originario della raccolta si deve, alla metà del Cinquecento, al principe vescovo Cristoforo Madruzzo che raccolse nella villa delle Albere una collezione di pietre antiche, ammirata, all'epoca del terzo periodo conciliare, da Antonio Augustin, vescovo di Lerida, che attentamente la descrisse in un manoscritto ora conservato presso la Biblioteca Nacional di Madrid.
Il conte Benedetto Giovanelli, podestà di Trento per il trentennio 1816-1846, studioso di storia, archeologia e numismatica e appassionato collezionista, fu il più acceso sostenitore della creazione in città di un museo pubblico, simile a quelli che andavano sorgendo nei maggiori centri d'Italia e d'Europa. Ne costituì così le basi lasciando in eredità al Comune, nel 1846, le sue raccolte di antichità e monete. Ma già molto prima, nel 1824, riunì nella sede del municipio in palazzo Belenzani un gruppo di antiche pietre: non solo iscrizioni romane ma opere medievali e moderne, considerate tutte, anche se in stato frammentario, Monumenti patri.
Nel 1856 venne inaugurato il primo gennaio il museo cittadino, nell'ex palazzo a Prato in via SS. Trinità, nel 1874 il museo viene trasferito da via ss. Trinità a via Larga, nel palazzo municipale.
Nel 1924 venne istituito ufficialmente nel Castello del Buonconsiglio il nuovo Museo Nazionale. Giuseppe Gerola decise di allestire il Lapidario nel cortile presso il giardino, un tempo dedicato al gioco della Pallacorda e lì rimase sino agli anni '70. Poi il rapido peggioramento delle condizioni ambientali e in particolare l'aumento esponenziale dell'inquinamento atmosferico impose di conservare le pietre in un ambiente chiuso. La collezione, ricoverata in ambienti protetti, è stata restaurata dalla Soprintendenza ai beni architettonici sotto la guida dell'arch. Sandro Flaim.
La sezione espositiva, curata dalla storica dell'arte Lia Camerlengo ed allestita dall'architetto Roberto Festi, comprende circa trenta opere cronologicamente comprese tra l'alto medioevo e la fine del Settecento.
Esse rappresentano alcuni dei principali monumenti architettonici, scultorei ed epigrafici della città e del territorio, proveniendo da chiese (S. Maria Maggiore, Cattedrale, S. Lorenzo, S. Maria Maddalena ecc.), case e palazzi cittadini, del tutto scomparsi oppure modificati da nuove costruzioni. La scelta offre così non solo un esempio di storia dell'arte ma anche la testimonianza delle trasformazioni di Trento e del suo circondario avvenute nel corso dei secoli.
L'esposizione si colloca in due ambienti del piano terreno di Castelvecchio, la parte più antica del Buonconsiglio. Le due sale medievali, coperte da volte sostenute da pilastri lapidei, presentano la singolare caratteristica di una pavimentazione direttamente scavata nella roccia, alle radici del dosso sul quale sorge il castello e ai margini di quella che fu in antico una cava di pietra da costruzione.