Коллекция «Археология» по состоянию 01.01.2024 насчитывает 13 079 единиц хранения. Она сформирована преимущественно из материалов многочисленных археологических раскопок на территории Минской области, проведенных с 1962 по 1990 годы.
Далее в фонды музея поступали предметы из раскопок в д. Лоск Воложинского района (1992 г.), д. Городок Молодечненского района (1998 г.), из Молодечненского замчища (2006 г.). Много предметов было передано из раскопок на городище «Выспяная гара» возле д. Клишино Крупского района, которые проводились с 1999 по 2010 годы.
Помимо этого, изредка предметы попадают в фонды от граждан в результате случайных находок.
Некоторые предметы в свое время были переданы другими музеями Минской области.
Среди уникальных предметов: серебряная шейная гривна балтского типа VIII–X вв., золотое височное кольцо дреговичей XII–XIII вв., изразцы из Молодечненского, Заславского и Городокского замков (Молодечненский район) (XVI–XVII вв.).
