La sección arqueológica testimonia la evolución de la cultura material desde el Paleolítico hasta la Edad Media, teniendo singular realce las series representativas de la época megalítica, con sus ajuares funerarios, y las de la época castreña y galaicorromana, en las que se puede seguir la evolución formal de las cerámicas y los modos de producción de útiles metálicos, incluida la joyería. Un grupo excepcional lo constituyen los guerreros y la escultura decorativa. Cuenta también con esculturas de época romana y un importante conjunto de elementos constructivos prerrománicos.