На экспозиции «Археология Омского Прииртышья» представлены предметы каменного, бронзового, раннего железного веков и средневековья, найденные на территории Омского Прииртышья. Посетители музея смогут узнать, какие люди первыми — 14,5 тыс. лет назад — появились в нашем крае (стоянка Черноозерье II), какие у них были жилища, как и на кого они охотились и какими орудиями труда пользовались; составят представления о верованиях людей каменного века.

В разделе, посвященном бронзовому веку, представлены орудия древних литейщиков и великолепные металлические изделия — копья, серпы, топорики-кельты, появившиеся на свет в их мастерских. Здесь же представлена реконструкция ткацкого станка. Подобные станки были у ткачих эпохи бронзы. Желающие смогут попытаться сами соткать полоску ткани.
Один из разделов посвящен погребениям и погребальным обрядом древности. Воссоздано захоронение кимакского воина эпохи раннего средневековья (VI-IX вв. н.э.), обнаруженное в 2004 году в районе вокзала пригородных путей сообщения.

В разделе раннего железного века рассказывается о жизни племен саргатской и кулайской археологических культур. Показаны как предметы быта и оружие, так и украшения, многие из которых получали благодаря хорошо развитым торговым путям. Особо выделена «жемчужина» археологической коллекции — кулайское культовое литье в виде птиц, животных, людей (так называемый «Мурлинский клад», найденный в Тарском районе Омской области).
Посетители смогут погрузиться в атмосферу средневекового быта, увидев реконструкцию довольно уютной полуземлянки с воссозданным интерьером. Рядом экспонируются различные вещи средневековых людей — железные части доспехов, тесла, серпы, ножи; бронзовые украшения; костяные наконечники стрел, иглы для вязания сетей, рукояти, и, конечно, разнообразная глиняная посуда. К этому разделу относится фигура тюркского всадника середины-конца 1 тыс. н.э. с полной реконструкцией доспехов и вооружения. Тюркские племена сыграли заметную роль в истории нашего края.

Завершают экспозицию разделы о государстве сибирских татар — Сибирском ханстве и о первых русских поселенцах на территории нашего края. Можно узнать об истории Искера — столицы Сибирского ханства и Тары — первого русского города на территории Среднего Прииртышья. Показ предметов во всех витринах сопровождается красочными иллюстрациями, реконструкциями.