เป็นที่เก็บรวบรวมและจัดแสดงโบราณวัตถุและศิลปวัตถุอันมีค่าตั้งแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์จนถึงสมัยประวัติศาสตร์มีการจัดแสดงโครงกระดูกมนุษย์ยุคหินใหม่ที่บ้านเชียงและเครื่องมือเครื่องใช้ของผู้คนในยุคนั้นสิ่งที่ควรชมสำหรับพิพิธภัณฑ์แห่งนี้ คือใบเสมาหินทรายขนาดใหญ่เป็นงานพุทธศิลป์สมัยทวารวดีจำหลักภาพพุทธประวัติที่งดงามและสมบูรณ์มากพบที่เมืองฟ้าแดดสูงยาง จังหวัดกาฬสินธุ์นอกจากนั้นยังมีศิลปวัตถุสมัยขอมหรือลพบุรีอันได้แก่ทับหลังจากปราสาทหินในภาคอีสาน