На първия етаж на 600 кв.м. експозиционна площ в 9 зали е представен отдел "Археология" от неолита (новокаменната епоха) до късното българско средновековие. Невероятен интерес за музейната публика представляват колекциите от оръдия на труда, праисторическата идолна пластика, предмети на бита, тракийските оброчни плочки и бронзовата пластика, монетите, "сграфито" керамиката, средновековните накити и църковната утвар. Възстановките на жилището-работилница от енеолитната цивилизация, на тракийската гробница и стенобойната машина представляват атрактивна възможност, особено за по-младата публика за по-пълни и по-верни представи.