Wystawa Archeologiczna została podzielona na dwie sale. Ukazuje dzieje osadnictwa skupionego w obrębie dorzecza Prosny i południowo-wschodniej Wielkopolski.
Pierwsza sala przybliża początki pobytu ludzi na tych terenach w okresie schyłkowego paleolitu, czyli około 12 tysięcy lat p.n.e. Z paleolitem i następną epoką, mezolitem, związane są krzemienne i kamienne zabytki. Rekonstrukcje grobów wraz z wyposażeniem przybliżają nam zwyczaje sepulkralne dwóch neolitycznych kultur archeologicznych: lendzielskiej i ceramiki sznurowej. Ze starszej i środkowej epoki brązu pochodzą ozdoby z cmentarzyska kultury przedłużyckiej w Borku. Ze środkową i młodszą epoką brązu związane są ozdoby kultury łużyckiej z cmentarzysk w Masanowie i Szadku. Późną epokę brązu przedstawiamy poprzez skarb przedmiotów brązowych znaleziony w Bolesławcu.
Przełom epoki brązu i żelaza reprezentują na wystawie głównie ozdoby, takie jakie szpile do spinania elementów odzieży, bransolety, naramienniki i kolie. W epoce żelaza pojawia się ceramika malowana, a różnorodność typów naczyń ceramicznych znacząco się poszerza. Mamy tu również dwie rekonstrukcje grobów. Jeden kultury pomorskiej i drugi kultury grobów kloszowych.
Okres przedrzymski i rzymski to zabytki związane z kulturą przeworską. Na wystawie prezentowane jest uzbrojenie z cmentarzyska w Wesółkach/Jankowie II. W tym miejscu na szczególną uwagę zasługuje miecz z sygnaturą „ALLIVS PA” na głowni, będący importem rzymskim. Przedmiot ten stanowił wyposażenie jednego z grobów. Kolejnym ważnym eksponatem z tego cmentarzyska jest tzw. Grób kowala. Przedmioty codziennego użytku kultury przeworskiej pochodzą głównie z osady w Piwonicach. Są to m.in kościane szydła i grzebienie, a także przedmioty związane z ubiorem, jak klamry do pasa i zapinki.
Druga sala to głównie okres wczesnego oraz późnego średniowiecza i znajdowane w okolicach Kalisza skarby monetarne. Do najciekawszych należy przede wszystkim skarb z Kalisza-Rajskowa i skarb z Słuszkowa. Z pierwszym związany jest najcenniejszy numizmat, czyli denar Bolesława Chrobrego. Tak zwany „denar ze strzałą” przez numizmatyków uznawany za przykład najstarszej polskiej monety. Skarb z Słuszkowa to liczący ponad 13 tysięcy obiektów depozyt datowany na przełom XI i XII wieku. Skarb składa się głównie z denarów krzyżowych i monet palatyna Sieciecha. Resztę stanowią srebrne paciorki zdobione filigranem i inne monety. Pewną część wystawy poświęciliśmy na przybliżenie historii kolegiaty na Zawodziu, którą prezentujemy w formie krótkiej animacji. Zabytkiem związanym z tą budowlą jest również płyta nagrobna Mieszka III Starego.
W tej sali są prezentowane także przedmioty znalezione podczas badań na kaliskim rynku. Na szczególną uwagę zasługuje dębowe koryto dawnego wodociągu, a także skórzane buty i aplikacje z przedstawieniem Chrystusa i gryfa.
