Museum Sydøstdanmarks arkæologiske afdeling er en del af Kulturarvsenheden. Arkæologisk afdeling tager sig dels af udgravninger og undersøgelser der udspringer af museumslovens paragraf om nødudgravninger. Og dels gennemføres undersøgelser, hvor formålet er at skaffe ny viden gennem en målrettet, videnskabelig baseret indsats.
Ydermere arbejder arkæologisk afdeling med forskellige forsknings og formidlingsprojekter inden for oldtidens perioder, med tilsynet af fredede fortidsminder samt med Danefæ.
Arkæologisk afdeling varetager desuden det lovpligtige forvaltningsarbejdet af museumsloven i Greve, Solrød, Køge, Steves, Faxe, Næstved og Vordingborg Kommune. Det betyder, at museet bliver inddraget når der skal udarbejdes nye kommune – og lokalplaner og høres i forbindelse med byggesager, jordvarmesager etc.