ตั้งอยู่ที่ตำบลวังไม้ขอน หลังวัดสวรรคาราม หรือ วัดกลาง อำเภอสวรรคโลก จังหวัดสุโขทัย เป็นสถานที่จัดแสดงศิลปโบราณวัตถุส่วนใหญ่ซึ่งเป็นมรดกของพระสวรรควรนายก (ทองคำ จิตรธร) เจ้าคณะจังหวัดและเจ้าอาวาสวัดสวรรคาราม ท่านเจ้าคุณสวรรควรนายกเป็นผู้ที่สะสมศิลปวัตถุ โบราณวัตถุ ไว้เป็นจำนวนมาก ในขณะที่ท่านได้ดำรงชีวิตอยู่ได้แสดงเจตนาไว้ว่า หากมรณภาพแล้ว ให้ยกทรัพย์สินดังกล่าวทั้งหมดให้เป็นสมบัติของชาติ โดยให้จัดตั้งเป็นพิพิธภัณฑ์ขึ้นในวัดสวรรคาราม ภายหลังจากที่พระสวรรควรนายกได้มรณภาพเมื่อ พ.ศ. 2508 คณะกรรมการวัดและบรรดาสานุศิษย์ได้ประชุมหารือเกี่ยวกับศิลปโบราณวัตถุเหล่านี้ เนื่องจากไม่พบพินัยกรรมมอบหมายให้ผู้ใดดำเนินการไว้แต่อย่างใด ดังนั้น คณะกรรมการวัดจึงได้ตกลงมอบให้กรมศิลปากร โดยมีเงื่อนไขว่า กรมศิลปากรจะต้องสร้างพิพิธภัณฑสถานขึ้นในเขตของวัดสวรรคารามตามประสงค์ของพระสวรรควรนายก กรมศิลปากรจึงได้ตั้งงบประมาณสร้างพิพิธภัณฑ์แห่งนี้ และได้รับอนุมัติงบประมาณให้สร้างอาคาร เป็นเงินหนึ่งล้านสองแสนบาท

          ในบริเวณหลังวัดสวรรคาราม มีเนื้อที่ที่ทางวัดจัดสรรให้ประมาณ 7 ไร่ 1 งาน 11 ตารางวา ซึ่งไม่เพียงพอในการจัดตั้งพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ กรมศิลปากรจึงได้จัดซื้อที่ดินเพิ่มเติมอีก จำนวน 14 ไร่ ดังนั้นจึงมีเนื้อที่ทั้งหมด 21 ไร่ 1 งาน 11 ตารางวา

          เมื่อกรมศิลปากรได้รับงบประมาณก่อสร้างแล้ว จึงมอบให้สถาปนิกกองสถาปัตยกรรม เป็นผู้ออกแบบอาคาร เมื่อการก่อสร้างดำเนินการแล้วเสร็จ กรมศิลปากรก็ยังไม่สามารถนำศิลปโบราณวัตถุเหล่านั้นมาจากวัดสวรรคารามได้ เนื่องจากมีข้อขัดแย้งบางประการในเรื่องการมอบศิลปโบราณวัตถุ ต่อมาได้เกิดการโจรกรรมพระพุทธรูปที่เก็บรักษาไว้ที่วัดสวรรคารามไปจำนวนหนึ่ง เมื่อพระครูวินัยธร (ยิ้ม) เจ้าอาวาสวัดสวรรคารามมรณภาพลงในปี พ.ศ. 2524 พระครูสุธรรมนิเทศ รองเจ้าคณะอำเภอสวรรคโลก ได้เป็นผู้รักษาการในตำแหน่งเจ้าอาวาสวัดสวรรคารามจึงได้ดำเนินการตรวจสอบศิลปโบราณวัตถุทั้งหมดอีกครั้งหนึ่ง จากนั้นจึงได้มีหนังสือลงวันที่ 11 กรกฎาคม พ.ศ. 2524 มอบให้กรมศิลปากรเป็นผู้รักษา โดยมีนายขุนทอง ภูผิวเดือน รัฐมนตรีช่วยว่าการกระทรวงศึกษาธิการ เป็นผู้รับมอบ และเพื่อเป็นอนุสรณ์แด่พระสวรรควรนายก ผู้อุทิศศิลปโบราณวัตถุให้เป็นสมบัติของชาติ กรมศิลปากรจึงได้ตั้งชื่อพิพิธภัณฑสถานแห่งชาตินี้ว่า พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สวรรควรนายก

          เมื่อได้รับมอบศิลปโบราณวัตถุแล้ว กรมศิลปากรจึงมอบกองพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติดำเนินการจัดแสดงให้แล้วเสร็จ เพื่อเตรียมการประกอบพิธีเปิดอาคารพิพิธภัณฑ์ให้ทันภายในปีแห่งการเฉลิมฉลอง 700 ปี ลายสือไทย 

         ในการเปิดพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สวรรควรนายก กรมศิลปากรได้ทำหนังสือกราบบังคมทูลสมเด็จพระเทพรัตนราชสุดาฯ เสด็จพระราชดำเนินทรงเป็นประธานในพิธีเปิดพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติสวรรควรนายก ในวันที่ 15 มีนาคม พ.ศ. 2527

          ในปี พ.ศ. 2544 พิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สวรรควรนายก ได้เริ่มจัดทำโครงการ ปรับปรุงพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติแห่งนี้ให้เป็นศูนย์ศึกษาเครื่องถ้วยสุโขทัย หรือเครื่องถ้วยสังคโลกอย่างแท้จริง โดยรวบรวมลวดลายต่างๆ ที่ปรากฏบนเครื่องถ้วยสุโขทัย และนำตัวอย่างเครื่องถ้วยสุโขทัยชิ้นสำคัญที่ยังเหลืออยู่จัดแสดง 

          การจัดแสดงภายในอาคารพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ สวรรควรนายก แบ่งการนำเสนอออกเป็น 2 เรื่อง คือ พัฒนาการเครื่องถ้วยสุโขทัย และ พุทธประติมากรรมในศิลปะสมัยต่างๆ โดยจัดแสดงแนวเรื่องทั้งสองผ่านศิลปวัตถุที่นำเสนอในชั้นล่างและชั้นสองของอาคาร

          ชั้นล่าง 

          จัดแสดงเรื่องพัฒนาการของเครื่องถ้วยสุโขทัย โดยมีศิลปวัตถุที่เป็น เครื่องถ้วยที่ได้จากการรวบรวมของพระสวรรควรนายก เครื่องถ้วยที่กรมศิลปากรได้จากการขุดค้นและขุดแต่งทางโบราณคดี บริเวณเมืองศรีสัชนาลัย จังหวัดสุโขทัย และเครื่องถ้วยที่กรมศิลปากรได้จากแหล่งเรืออับปางในอ่าวไทย คือ บริเวณเกาะคราม อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี 

          การจัดแสดงในส่วนนี้เพื่อประโยชน์ในการศึกษาหาความรู้เรื่องเครื่องถ้วยสังคโลก หรือเครื่องถ้วยสุโขทัย

          ชั้นสอง

          จัดแสดงเรื่องพุทธประติมากรรมในศิลปะต่างๆ โดยเน้นศิลปะสุโขทัยเป็นสำคัญ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นศิลปวัตถุที่พระสวรรควรนายกเก็บรวบรวมไว้ และบางส่วนย้ายมาจากพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติ รามคำแหง ซึ่งจำแนกกลุ่มพระพุทธรูปที่จัดแสดงได้ตามช่วงระยะเวลา และรูปแบบของศิลปะดังนี้ 

          1.อิทธิพลเขมร ก่อนสถาปนาอาณาจักรสุโขทัย ประมาณพุทธศตวรรษที่ 16-18

          2.ศิลปะล้านนา ประมาณพุทธศตวรรษที่ 19-22

          3.ศิลปะสุโขทัย ประมาณพุทธศตวรรษที่ 19-20

          4. ศิลปะอู่ทอง ประมาณพุทธศตวรรษที่ 18-19

          5. ศิลปะอยุธยา ประมาณพุทธศตวรรษที่ 20-23

          6. ศิลปะรัตนโกสินทร์ ประมาณพุทธศตวรรษที่ 24-25

          เวลาเปิดทำการ เปิดบริการวันพุธถึงวันอาทิตย์ เวลา 09.00-16.00 น.
                             ปิด วันจันทร์ถึงวันอังคาร และวันหยุดนักขัตฤกษ์

          ค่าธรรมเนียมการเข้าชม
                              ชาวไทย 10 บาท
                              ชาวต่างประเทศ 30 บาท
                              ยกเว้นนักเรียน นิสิต นักศึกษา ในเครื่องแบบ พระภิกษุ สามเณร