Museossa on arkeologinen esinekokoelma, joka on muodostunut Hämeen museon toiminta-aikana saaduista lahjoituksista. Kokoelma koostuu pääasiassa yksittäin löytyneitä kivikauden kiviesineistä, mutta joukossa on myös mm. rautakaudelle ajoituviaa esineistöä. Löytöjä on noin 5000. Arkeologista esinekokoelmaa ei kartuteta enää, vaan uudet löydökset toimitetaan Kansallismuseon kokoelmiin.