Il Pergamonmuseum è stato costruito tra il 1910 e il 1930 da Ludwig Hoffmann, su progetto di Alfred Messel sull'area occupata in precedenza (tra il 1901 e il 1909) da un edificio più piccolo. Questo edificio servì in un primo momento a ospitare gli importanti ritrovamenti frutto degli scavi condotti dai Musei di Berlino, come i fregi dell'altare di Pergamo, recuperati tra il 1878 e il 1886. Tuttavia l'inadeguatezza delle fondamenta provocò danni a questo primo museo, che di conseguenza venne demolito negli anni precedenti la prima guerra mondiale.

Il nuovo e più grande Pergamonmuseum venne concepito come un edificio a tre ali, che oggi ospita la Collezione delle antichità classiche (Antikensammlung) con testimonianze di architettura ellenistica e romana, il Museo dell'Asia Anteriore (Vorderasiatisches Museum) e il Museo di Arte Islamica (Museum für Islamische Kunst). Ciò che fa del Pergamonmuseum uno dei musei più conosciuti al mondo sono le imponenti ricostruzioni archeologiche, come l'altare di Pergamo, la porta del mercato di Mileto, la porta di Ischtar e la strada della processione di Babilonia o la facciata del castello Mschatta.

Dal 2013 è iniziato il restauro graduale del museo che porterà ad una chiusura della sala dell'altare di Pergamo prevista dall'autunno 2014 fino al 2023. Rimane aperta per tutto il periodo dei lavori l'ala sud del Pergamonmuseum con la porta di Ischtar, la strada della processione di babilonia e la porta del mercato di Mileto, oltre al Museo di Arte Islamica.