Arheološka zbirka predstavlja najveću zbirku muzeja sa približno 13.000 eksponata iz perioda od mlađeg kamenog doba do kraja srednjeg veka. Formirana je osnivanjem muzeja i do danas je znatno obogaćena zahvaljujući sistematskim iskopavanjima na lokalitetima u Mokrinu, Ostojićevu, Iđošu, Podlokanju…
Najznačajniji su nalazi iz perioda bronzanog doba i među njima eksponati sa nekropole u Mokrinu. Pomenuta nekropola istraživana je pedesetih i šezdesetih godina prošlog veka, ali i danas privlači pažnju domaće i strane naučne javnosti.
