Muzium Sukan Olimpik telah dibuka pada 21 Mac 2007, selepas pada tahun 2005 projek itu telah diluluskan oleh majlis bandar Barcelona. Muzium ini terletak di bukit Montjuic, ke Stadium Olimpik.

Pameran muzium mendedahkan sejarah sukan itu sejak zaman Yunani purba, di mana Sukan Olimpik dilahirkan, dan hingga ke hari ini. Pameran itu membentangkan tema pertandingan sukan, rekreasi sukan, sukan untuk orang kurang upaya. Ia menunjukkan kepentingan sukan dan pengaruhnya terhadap pembentukan nilai, pendidikan, pertumbuhan fizikal dan budaya.

Setiap satu daripada empat bilik muzium mendedahkan rakyatnya, yang dia adalah dikhaskan. Di ruang pertama menunjukkan acara sukan penting, detik-detik orang penting berdedikasi dalam sukan itu. Dewan kedua mendedahkan sejarah Sukan Olimpik diadakan di Barcelona pada tahun 1992. Bilik ketiga dikhaskan untuk rekod sukan dan kemenangan yang cemerlang. Di sini terdapat pameran seperti Miguel Induraina basikal, motosikal Angel Nieto dan Alex Krivel, Formula 1 perlumbaan kereta Mickey Hakkinen dan lain-lain lagi.

Bilik keempat dikhaskan untuk masa yang apabila Jawatankuasa Olimpik Antarabangsa diketuai barselonets Juan Antonio Samaranch. Berikut adalah perkara-perkara yang dimiliki oleh ia, serta sebilangan besar pingat, obor, lukisan, gambar, lencana, piala sukan, poster dan penerbitan tentang mata pelajaran sukan. Semua ini telah disampaikan dengan Muzium dengan Samaranch. Pada tahun 2010, muzium ini telah ditukar nama kepada Sukan Olimpik Muzium Juan Antonio Samaranch. Orang ini telah membuat sumbangan yang besar kepada pembangunan Pergerakan Olimpik. Untuk pencapaian cemerlang dalam sukan dan sumbangan kepada pergerakan Olimpik Samaranch dianugerahkan Raja Sepanyol pada tahun 1991, tajuk Marquis.