موزه باستان شناسی خرم آباد در تالارهای شمالی و غربی پیرامون حیاط دوم قلعه فلك الافلاك واقع در خیابان امام (ره) – دوازده برجی خرم آباد راه اندازی گردیده است. در موزه باستان شناسی لرستان مجموعه‌ای از سفالینه‌های دوره‌های مختلف تاریخی و پیش از تاریخ و نیز اشیاء نفیس تاریخی و فرهنگی از جمله اشیاء كلماكره به نمایش درآمده است. بازدید از موزه باستان شناسی لرستان همه روزه به جز دوشنبه ها و ایام سوگواری می‌باشد.فَلَك‌الافلاك یا دژِ شاپورخواست قلعه‌ای تاریخی در مركز شهر خرم‌آباد در استان لرستان است. فلك‌الافلاك با نام قلعه دوازده برجی هم شناخته می‌شود. این بنا بر فراز تپه‌ای مشرف به شهر خرم‌آباد و در نزدیكی رودخانه، در مركز شهر قرار گرفته و چشم‌گیرترین اثر تاریخی و گردشگری در این شهر است. تاریخ ساخت این قلعه به دورهٔ ساسانیان بازمی‌گردد. این بنا در تاریخ ۱۰ مهر ۱۳۴۸ با شماره ثبت ۸۸۳ در فهرست آثار ملی ایران به ثبت رسیده‌است.
فلك‌الافلاك در لغت به معنای «سپهر سپهران» است. قلعه فلك‌الافلاك با نام‌های گوناگونی در طول زمان شناخته شده‌است. دژ شاپورخواست، سابر خواست، قلعه خرم‌آباد، دوازده برجی و كاخ اتابكان از آن جمله‌اند. قلعه خرم‌آباد از دوره قاجار به بعد با نام فلك‌الافلاك ضبط شده‌است. با توجه به اینكه ممكن است دوازده برجی، اشاره‌ای به دوازده برج فلكی باشد، ممكن است نام فلك‌الافلاك نیز از همین‌جا ریشه گرفته باشد.
قدمت این قلعه به دوره ساسانیان می‌رسد. ساسانیان شهری با نام شاپورخواست در حدود منطقه كنونی خرم‌آباد ساختند كه بعدها ویران شد و در حدود سده هفتم هجری خرم‌آباد فعلی به جای آن بنا گردید. گمان می‌رود كه قلعه فلك‌الافلاك همان دژ شاپورخواست باشد كه در دوره ساسانی كاربرد حكومتی و نظامی داشته‌است. از قرن ششم هجری پس از ساخته شدن شهر جدید خرم‌آباد این قلعه نیز به نام خرم‌آباد معروف شد و احتمالاً نام فلك‌الافلاك در دوره قاجار به آن اطلاق شده‌است.
قلعه تاریخی فلك الافلاك در اواخر دهه چهل ( ۱۳۴۷ ش ) از مكانی امنیتی و نظامی به موزه آثار فرهنگی (مردم شناسی) و در دهه پنجاه ( سال ۱۳۵۴ش) با به نمایش گذاشتن آثار مفرغی بطور رسمی به موزه تبدیل شد. در مجموعه قلعه فلك الافلاك دو موزه مردم شناسی و باستانشناسی وجود دارد كه از دیدنیهای خرم آباد به شمار می آیند.
در سال ۷۴ در بخشی از بنای تاریخی قلعه فلك الافلاك به نمایش آثار مكشوفه از محوطه های تاریخی اختصاص یافت كه به علت نبود امكانات مطلوب فنی و حفاظتی در سال ۸۵ به طور كامل تعطیل شد اما پس از ۲ سال تعطیلی در اواخر سال ۸۷ دوباره بازگشایی شد.
موزه باستانشناسی فلك الافلاك دارای ۱۲ ویترین است كه به طور متوسط در هر ویترین آن بیش از ۵۰ اتر تاریخی به نمایش گذاشته شده است. مهمترین اشیا به نمایش گذاشته شده در موزه باستانشناسی فلك الافلاك آثار مكشوفه از غار كلماكره مربوط به دوره هخامنشی و قبل از آن است. بیش از ۱۲ هزار شی تاریخی در گنجینه قلعه فلك الافلاك وجود دارد. در این موزه اشیا تاریخی از جمله مفرغهای لرستان از عصر آهن تا دوره اسلامی به نمایش گذاشته شده است.
این مجموعه با بهره‌گیری از ابزار و وسایل گردآوری شده از صحنه‌های واقعی زندگی روزمره مردم و چیدمان مناسب آن‌ها در ویترین‌ها منظره‌های خاطره‌انگیزی را در ذهن هر بیننده‌ای بر جای می‌گذارد. امروزه در گوشه و كنار دنیا از موزه‌های معروف و معتبر گرفته تا مجموعه‌های خصوصی، آثار مفرغی لرستان در معرض دید جهانیان قرار دارند.
