Το νέο αρχαιολογικό μουσείο της πόλης στεγάζεται σε βιομηχανικό κτήριο των αρχών του 20ου αιώνα, την οινοπνευματοποιία με την επωνυμία “Αρέθουσα Α.Ε.”, που σταμάτησε να λειτουργεί το 1980 και αποτελεί κηρυγμένο μνημείο πολιτισμικής κληρονομιάς. Δίπλα σε αυτό, σε σύγχρονο κτήριο, στεγάζονται τα γραφεία της Εφορείας Αρχαιοτήτων Ευβοίας. Η περιοχή που φιλοξενεί το Μουσείο (συνοικία Αγίου Στεφάνου) βρίσκεται πλησίον του λιμένος της Χαλκίδας των κλασικών – ρωμαϊκών χρόνων, και στην ευρύτερη περιοχή έχουν εντοπιστεί αρχαία δημόσια κτήρια, βιοτεχνικές και λιμενικές εγκαταστάσεις. Το παλαιό εργοστάσιο Αρέθουσα ανηγέρθη το 1902 για λογαριασμό της εταιρείας των αδερφών Ζάχου και του Χ. Δαβούρτζικα. Λειτούργησε κυρίως ως οινοπνευματοποιείο – ποτοποιείο, αλλά και ως παγοποιείο. Το εργοστάσιο χωροθετήθηκε έξω από τα τότε όρια της πόλης, σε μια αδόμητη περιοχή, που για πολλές δεκαετίες υπήρξε το βιομηχανικό προάστιο της Χαλκίδος, προκειμένου να γειτνιάζει με τη θάλασσα και με τον κάμπο του Λήλαντα όπου παραγόταν η πρώτη ύλη του: η σταφίδα.
Το έργο της μετατροπής του κτηρίου σε διαχρονικό μουσείο και της οργάνωσης της μόνιμης έκθεσης εντάχθηκε στο ΕΣΠΑ και οι εργασίες ολοκληρώθηκαν το 2020.
Στη νέα μόνιμη έκθεση, η οποία πρόκειται να λειτουργήσει για το κοινό στις αρχές του 2021, παρουσιάζονται αντικείμενα από όλη την Εύβοια και την Σκύρο από την Παλαιολιθική περίοδο μέχρι τις αρχές του 20ού αιώνα, που σχολιάζουν επιλεγμένες πτυχές της ιστορίας των δύο νησιών μέσα από μία δυναμική κοινωνική ερμηνεία σημαντικών, διαχρονικά, ζητημάτων. Στο πλαίσιο αυτό αναπτύσσονται θέματα πολιτειακής οργάνωσης, οικονομίας, πολιτισμικών ταυτοτήτων και λατρείας. Προβάλλονται εξέχουσες πτυχές στην ιστορία της Εύβοιας όπως: ο ρόλος της Σκύρου στο εμπόριο και τη μεταλλουργία στο προϊστορικό Αιγαίο, η ευημερία του οικισμού στο Λευκαντί τον 10ο αιώνα π.Χ., η παρουσία των Ευβοέων στον αποικισμό και η διάδοση του ευβοϊκού αλφαβήτου στη Δύση, η σύνδεση του ομηρικού έπους και του αρχαίου δράματος με το ιερό της Αρτέμιδας στην Αυλίδα, το φημισμένο Νεγροπόντε ισχυρό κέντρο των Βενετών, η ακμή του Εγριμπόζ την Οθωμανική εποχή αλλά και η βιομηχανική ανάπτυξη των αρχών του 20ού αιώνα.