Сектор вивчає матеріальну та духовну історію краю з епохи палеоліту до ХV ст.
Основні напрямки роботи сектору:
- створення основних та тимчасових експозицій, проведення реекспозиції;
- підготовка екскурсів, текстів лекцій, наукових довідок, публікацій, наукових статей;
- участь у археологічних експедиціях, атрибуція знахідок;
- надання відповідей та консультацій на запити відвідувачів музею, дослідників та засобів масової інформації;
- презентація та популяризація результатів науково-дослідної діяльності.
Для відвідувачів проводяться оглядова, а також низка тематичних екскурсій: «Кочові племена», «Повсякденне життя первісних людей», «Форми первісних релігійних вірувань», «Таємниці скіфських курганів».