A múzeum legrégibb gyűjteményének létrehozása a múzeumalapító Rómer Flóris nevéhez köthető. Négy teremben helyeztük el a régészeti anyagot a neolitikumtól az Árpádok koráig terjedő időszakból. Az őskori leletek közül kiemelkedő jelentőségűek a nagybaráti halomsírok kora vaskori anyaga és a Ménfőcsanak határában feltárt kelta temető sírjaiból előkerült unikális fegyverleletek, kerámiák, ékszerek.

A Xántus János Múzeum külön termeiben látható dr. Felpéci Petz Lajos és fia, dr. Petz Aladár hagyatéka. A család bútorai közt festménygyűjteményük, iparművészeti tárgyaik és dokumentumaik kerültek elhelyezésre.

A Madách-gyűjtemény alapjait Szabó József evangélikus püspök vetette meg, és 1973-ban ajándékozta a Xántus János Múzeumnak. Intézményünk halála óta is igyekszik gyűjteni a Madáchcsal és műveivel kapcsolatos anyagot.

Abád József és felesége, Hauser Henriette képző-és iparművészeti gyűjteményüket a győri Xántus János múzeumra hagyták. Dr. Abád József (1910-1978) középiskolai tanár, szakfelügyelő, majd a Magyar Testnevelési Főiskola Kutató Intézetének főmunkatársa, a magyar röplabdajáték megalapítója, szakvezetője, a magyar sportdiplomácia jelentős egyénisége volt. Képző-és iparművészeti, valamint könyvgyűjteményét felesége, a győri születésű Hauser Henriette (1922-1992) őrizte meg és fejlesztette tovább férje halála után.