Il cinquecentesco palazzo, tradizionalmente attribuito a Ludovico Sforza detto il Moro, Duca di Milano, appartenne in realtà ad Antonio Costabili, segretario di Ludovico e personalità di spicco della corte del Duca Ercole I d'Este. Progettato da Biagio Rossetti (1447-1516) – il più insigne architetto ferrarese del Rinascimento al quale il duca Ercole d'Este affidò nel 1492 la risistemazione urbanistica di tutta la città, la cosiddetta "Addizione Erculea" – vide all'opera, dal 1500, illustri scalpellini e pittori della corte estense, ma rimase incompiuto.

Fulcro del palazzo è il cortile d'onore, completato solo su due lati e ornato da un doppio loggiato dalla ricca decorazione scultorea in pietra bianca. Della decorazione cinquecentesca superstite sono notevoli le volte di tre stanze al pianterreno, affrescate da Benvenuto Tisi detto il Garofalo (1481-1559) e dai suoi allievi. La più importante, detta Sala del Tesoro, è decorata nella volta con scene di vita di corte, di evidente ispirazione mantegnesca, una galleria di personaggi affacciati a testimoniare il loro amore per l’arte, la musica e la poesia, quasi una vetrina dell’aristocrazia del tempo.

Il vasto giardino di tipo rinascimentale costituisce uno straordinario esempio di giardino formale storico,  il cui aspetto attuale è frutto dei restauri che, tenendo conto della storia centenaria dell'area e delle esigenze di manutenzione e del pubblico, hanno ricreato un insieme armonico e fruibile dai visitatori.

L'istituzione del Museo Archeologico Nazionale a Palazzo Costabili, con la collocazione dei magnifici corredi provenienti dagli scavi di Spina risale al 1935.

Il Museo offre un'eccezionale panoramica dell'immenso patrimonio di materiali greci ed etruschi di straordinaria bellezza. Il percorso museale si apre al piano terra con una sezione dedicata alle testimonianze provenienti dall’area dell'abitato, poco appariscenti ma di grande importanza storica,  seguita da sue sale dedicate rispettivamente alle testimonianze della religione e della scrittura nell’antica città. Prosegue al piano nobile con l'esposizione dedicata alla necropoli: sono proprio i ricchissimi corredi funerari provenienti dalle oltre 4.000 tombe con i gioielli in oro, argento, ambra e pasta vitrea, con le ceramiche a figure nere e a figure rosse, con i vasi e le suppellettili in bronzo, a evocare la ricchezza di Spina e a testimoniare l'importanza che ebbe come testa di ponte dei commerci etruschi nel Mediterraneo, anello di congiunzione tra Oriente e Occidente. Testimonianze d'eccezione di tale ruolo sono i maestosi vasi figurati realizzati nelle officine ceramiche di Atene che giungevano a Spina insieme ad un universo di miti, credenze e religiosità. Vero e proprio tesoro, questi capolavori rendono il Museo Archeologico di Ferrara unico al mondo.

Il grandioso salone delle Carte Geografiche, al termine del percorso, offre una visione del territorio imprescindibile per la comprensione del "fenomeno" Spina.

La ricerca dell'antica Spina tra le paludi nel delta del Po fu un vero giallo archeologico che appassionò eruditi e studiosi illustri fin dal Medioevo, ma del celebre e florido emporio marittimo descritto dagli autori greci e romani sembrava essersi persa ogni traccia. Solo nel 1922, durante le opere pubbliche di bonifica delle valli di Comacchio, la comparsa di "terrecotte e bronzi di magnifica fattura greca" diede il via a una vicenda straordinaria. Le ricerche archeologiche, avviate subito in modo sistematico, portarono alla scoperta di migliaia di tombe dai ricchissimi corredi, grazie ai quali gli studiosi possono oggi ricostruire il passato della famosa città rimasta per secoli sepolta dal fango. Alla scoperta casuale del 1922 seguirono le indagini scientifiche dirette dalla Soprintendenza alle Antichità dell'Emilia e della Romagna. Le campagne di scavo, condotte fino al 1935 da Salvatore Aurigemma nell'area di Valle Trebba portarono alla luce la zona settentrionale della necropoli di Spina con più di 1200 sepolture. La successiva bonifica di Valle Pega portò alla scoperta dell'area meridionale della necropoli che, nell'arco di altri dieci anni di scavi alla guida di Paolo Enrico Arias e di Nereo Alfieri, restituì ben 3.000 tombe. Tra il 1957 e il 1964 fu individuato anche l'abitato, nella Valle del Mezzano, oggetto, negli ultimi anni, di nuove indagini estensive volte a definire meglio gli aspetti strutturali e cronologici urbani.