Muzeul de Artă Eneolitică Cucuteni „Gheorghe Dumitroaia'' a fost deschis pe 24 iunie 2005. Această unitate se află în centrul istoric al municipiului Piatra-Neamț, în imediata apropiere a ctitoriilor mușatine (Biserica Sfântul Ioan și turnul-clopotniță), precum și a altor trei instituții muzeale (Muzeul de Artă, Muzeul de Etnografie și Expoziția ''Curtea Domnească''). Vernisată la puțin timp după aniversarea a 120 de ani de la descoperirea culturii Cucuteni și a 70 de ani de la înființarea Muzeului de Istorie și Arheologie Piatra-Neamț, precum și a 10 ani de la apariția Centrului Internațional de Cercetare a Culturii Cucuteni, această expoziție cuprinde trei săli și un depozit-seif, care adăpostesc ...aproximativ 800 de piese, incluse în majoritate în categoria tezaur, aparținând tuturor fazelor și etapelor de evoluție ale complexului cultural Precucuteni-Cucuteni-Tripolie. Artefactele expuse au fost descoperite în urma cercetărilor efectuate de-a lungul timpului în cadrul unor stațiuni arheologice de referință din arealul cucutenian, precum cele de la Izvoare, Traian, Bodești, Târpești, Ghelăiești (județul Neamț), Brad, Poduri, Târgu-Ocna, Mărgineni (județul Bacău), Trușești, (județul Botoșani) etc., de specialiști renumiți, dintre care amintim pe Constantin Matasă, Radu Vulpe, Hortensia și Vladimir Dumitrescu, Mircea Petrescu-Dîmbovița, Silvia Marinescu-Bîlcu, Anton Nițu, Ștefan Cucoș, Dan Monah ș.a. Inițial au fost prezentate publicului, în cadrul acestei expoziții, pe lângă piesele din patrimoniul muzeului din Piatra-Neamț (majoritatea) și exponate provenind de la muzeele din București, Bacău, Onești, Vaslui, Iași, Suceava, Botoșani. O parte dintre piese reprezintă importuri din medii culturale contemporane celui cucutenian, respectiv culturile Vinča, Gumelnița, Petrești și Bodrogkerestur, fapt care ilustrează existența unei bogate activități economico-comerciale încă de acum câteva milenii. Din punct de vedere tematic, expoziția Muzeului Cucuteni oferă vizitatorilor o imagine cuprinzătoare asupra artei decorative și figurative ale celei mai importante culturi eneolitice cu ceramică pictată din sud-estul Europei. A primit în anul 2006 Premiul ''Iulian Antonescu'' din partea Ministerului Culturii și Cultelor.
Localizare