1987年，广州救捞局与英国海洋探测公司在阳江海域寻找东印度公司沉船时，意外发现一艘商船，从中打捞出包括金银器、锡器和陶瓷器等200多件珍贵文物。有关专家判断该船可能与海上丝绸之路有关，这一发现引起了考古学界与世界的关注。按照惯例，国家文物局把此船命名为“南海I号”。

　　1989年，国家博物馆组织水下考古队，与日本水中考古研究所合作，对“南海I号”古沉船进行考古调查，确认其为现今世界上发现年代较早，船体较大，保存较完整的宋代商贸船。

　　 2001年，国家博物馆水下考古研究中心联合广东省文物考古研究所等单位的专业水下考古队员对古沉船遗址进行了搜寻定位工作，弄清了沉船的确切位置。

　　2002年3月至5月，水下考古人员在“南海I号”船舱内约1平方米范围内，打捞出大量精美文物，仅陶瓷器就有6000多件，其中完好无损的有4000件，分属于浙江龙泉、福建德化、江西景德镇等宋代几大著名窑系。

　　同年，为有效解决“南海I号”沉船出水后的文物收藏和保护，考古专家根据“原地保护、就地展示”的原则，创造性地提出了整体打捞的水下考古方案，创世界水下考古史先例。

　　2003年10月，广东省文化厅召开《“南海I号”整体打捞方案》专家论证会，11月，广东省副省长雷于蓝主持召开会议，规划立项“广东海上丝绸之路博物馆”建设项目。

　　2002-2006年四年间，广东省文化厅、国家博物馆水下考古中心、交通部广州打捞局等单位，先后对整体打捞方案进行6次修改，并举行4次专家论证会。2006年6月15日至17日，国家文物局组织22位国内权威专家对《“南海I号”整体打捞及保护方案》进行最后论证，并一致通过该方案。

　　 2007年1月，广东省专门成立“南海I号”整体打捞指挥部，副省长雷于蓝任总指挥，由交通部广州打捞局担负沉船打捞重任，由我国自行设计和建造的亚洲最大打捞起重船——“华天龙”号具体执行整体打捞工程，由此打捞工程拉开序幕。

　　 2007年12月21日，“南海I号”古沉船起吊，12月22日上午10时，现场举行“南海I号”出水仪式。

　　 2007年12月28日，“南海I号”成功入住广东海上丝绸之路博物馆的“水晶宫”。至此，历时近一年的整体打捞工程圆满结束。

　　 2008年6月19日，阳江市机构编制委员会发文决定成立广东海上丝绸之路博物馆，为正处级公益一类事业单位，由阳江市人民政府负责管理，省、市文化部门负责业务指导。

　　 广东海上丝绸之路博物馆成立之后

　　 2009年7月18日—20日，广东海上丝绸之路博物馆派员并选送图片参加了在珠海举办的中国首届海洋博览会。

　　 2009年8月18日—2009年9月26日，由省考古所水下考古研究中心主任魏峻领队对“南海I号”进行了进入“水晶宫”之后的第一次试挖掘，共完成了四个探方的清理、绘画和拍摄，发现了200余件文物，其中有五件是之前出水的文物中未见过的器形，最重要的发现是确定了船舷的位置，船舷的木质坚实，基本没有出现腐烂现象，而且也发现了甲板。为文物的保护和进一步发掘打好了坚实的基础。

　　 2009年9月25日，粤西现场会第二站，中央政治局委员省委书记汪洋、省长黄华华率领与会全体人员参观考察广东海上丝绸之路博物馆，明确提出了加快博物馆建设，扩大“南海I号”品牌效应的要求。

　　 2009年12月2日—2009年12月18日，广东海上丝绸之路博物馆实现了试开馆，并取得了较好的社会效益和经济效益。

　　2009年12月24日，早上10：00时，国家文物局局长单霁翔宣布广东海上丝绸之路博物馆开馆。参加开馆典礼的领导嘉宾有：国家文物局长单霁翔、广东省委常委、省委宣传部部长林雄、广东省副省长雷于蓝、广东省政府副秘书长江海燕、广东省文化厅厅长方健宏，党组成员、副巡视员苏桂芬、市委书记林少春、市长魏宏广、省文物局副局长，水下考古研究中心主任魏俊、国家博物馆杨琳主任等。

　　2009年12月25日，香港特别行政区行政长官曾荫权夫妇一行来馆参观考察。

　　2009年12月26日，国家文物局副局长董保华在省文物局副局长，水下考古研究中心主任魏俊等陪同下前来我馆考察指导。

　　2010年大事记

　　1月

　　1日 元旦假期，为满足游客要求，我馆延长开放时间半小时。

　　16日 “广东青年企业家百县行——走进阳江”到馆参观。

　　17日 香港入境旅游接待协会主席林和忠一行160人到馆参观。

　　22日 李讷同志（毛泽东女儿）一行到馆参观。

　　2月

　　13日-16日春节假期，为满足游客要求，海丝馆延长开放时间半小时

　　24日 肯尼亚国家博物馆一行到我馆参观交流

　　3月

　　1日、2日 博物馆法定闭馆时间

　　2日 中外友好国际合作中心执行主任柯志华一行到我馆参观

　　3日 国家旅游局党组成员、纪检组长刘金平以及各省（直辖市、自治区》旅游局分管旅游行风工作的领导约60人到我馆参观

　　18日 我馆全体干部职工参加了中山大学黄伟宗教授《南渡风云与南宋阳江》首发式暨“海上敦煌在阳江”文化研讨会。

　　25日 国家新闻出版总署及省新闻出版局领导一行到我馆参观

　　4月

　　15日 印度尼西亚国家博物馆到我馆参观交流

　　5月

　　14日蒙古国国家领导人到我馆参观。

　　18日 “5·18中国国际博物馆日”，中央电视台科教频道（CCTV—10）联合广东电视台、汕头电视台、阳江电视台共同打造推出一档特别直播——《2010中国记忆——国际博物馆日》。

　　28日 南方传媒集团阳江广播电视台组建五周年暨海上丝绸之路组歌首演晚会将在阳江市体育馆隆重上演。

　　6月

　　26日 澳门艺术博物馆到我馆参观交流

　　7月

　　14日 召开水晶宫海水处理专家论证会

　　8月

　　12日 印度尼西亚代表团，文化旅游部历史与考古总局局长哈里先生等一行到我馆参观；同日，中国航海博物馆党委副书记、副馆长钱建国等一行到我馆参观交流。

　　20日 韩国岛屿文化研究所车队合作部部长一行到我馆参观

　　9月

　　16日 阳江旅游文化节领导嘉宾到我馆参观

　　25日-28日 参加“广东国际旅游文化节”

　　10月

　　13日 粤剧《南海一号》在广州大剧院正式首演，这也是首个亮相广州大剧院的粤剧节目

　　15日 中国（阳江）国际风筝节开幕式在我馆南广场举行

　　22日 中国国际刀具博览会嘉宾领导到我馆参观

　　11月

　　2日 广州亚运火炬阳江站起跑仪式在我馆南广场举行

　　21日 英国玛丽露丝博物馆专家一行到我馆交流

　　25日 参加广州亚运会新闻发布会

　　12月

　　20日 广东省博物馆派员到我馆交流

　　30日、31日参加首届广东省海洋经济博览会