A múzeum épületében a legnagyobb helyet az őskori gyűjtemény foglalja el. A kiemelkedő jelentőségű bronzkori leletek még a múzeum gyors megszületésében is szerepet játszottak: az 1950-51-ben végzett mentőásatás során feltárt bronzkori temetőrészlet anyagát sem a Szent István Király Múzeum, sem a Magyar Nemzeti Múzeum nem tudta befogadni. Legkorábbi leleteink az újkőkor idejéből származnak, mintegy 6 000 évvel ezelőttről. A gyűjtemény törzsét azonban ma is a bronzkor alkotja. Több olyan lelőhely (Kisapostag, Kulcs, Koziderpadlás) kerámia- és bronzanyagát őrizzük, amelyekről korabeli kultúrát, csoportot, korszakot neveztek el. A késő vaskori leletanyagból kiemelkedik egy kelta ezüstérem-kincs, amely a város területén került elő.
