В археологическия музей са представени големите градски, военно-административни и икономически центрове, съществували през античната епоха. Експозицията илюстрира тяхната история и мястото им в културно-историческото ни наследство. Чрез оригинален веществен материал и фотоси са представени различни аспекти на материалната култура на римския град Никополис ад Иструм, римския военен лагер Нове, центровете за производство на художествена, битова и строителна керамика при Павликени, Бутово, Хотница, Бяла черква, тържищата Перитензиум и Дискодуратере, ранновизантийският град разположен на хълмовете Царевец и Момина крепост.

Най-впечатляващи сред експонираните паметници са: колекцията от керамични съдове и калъпи от II–IV в.; оброчни плочки с изображения на древногръцки, тракийски и римски божества; бронзова пластика; геми и камеи изработени от скъпоценни и полускъпоценни камъни; накити и др.