A múzeum régészeti tárlatát öt teremben tekinthetik meg a látogatók. A kiállítás az újkőkortól (Kr.e. 6200) egészen a VIII. századig terjedő időszakra nyújt betekintést. A tárlókban különböző használati tárgyak, fegyverek (kőbalták, réz- és bronzcsákányok, bronz- és vaskardok, bronzsisak), ékszerek, a kultikus élethez kötődő tárgyi emlékek (idolok, kocsimodellek, oltárok), valamint több sírrekonstrukció (bronzkori, kora és fejlett vaskori, VIII. és XVII. századi) tekinthető meg.

A múzeum régészeti anyaga mind országos mind nemzetközi szinten kiemelkedő helyet foglal el. Fontos a bronzkori (Kr.e. 2800-1400) és fejlett vaskori (Kr.e 350 - Kr.u. 100) gyűjtemény, melyet több országos és nemzetközi kiállításon mutattak be (Bukarest, Nagybánya, Kolozsvár, Milánó, Hochdorf). Az előbbiek a Nagykároly környéki tell típusú települések (Nagykároly-Bobáld, Terem-Kendereshalom) gazdag kerámiaanyaga, illetve a különböző földbe rejtett bronzkincsek (Szilágypér-Krumpliföldek, Nagykároly-Spitz tanya, Kaplony-Kuba), míg az utóbbit a Piskolt-Homokosdombon feltárt kelta temető tette széles tudományos körben népszerűvé.

A kastély lovagtermében helyeztük el azt a néhány kerti díszt melyek egykor a kastélyt körülvevő angolparkot díszítették. Itt kapott helyet egy európai szinten is ritkaságnak számító, Velencéből hozatott márvány kút (X. század), márvány virágtartó oszlopok és virágtartók (XVI. század), valamint egy szintén márványból készült oroszlános pad (XVI. század).