Archeologická expozícia prostredníctvom vzácnych exponátov, rôznych rekonštrukcií odevov, nástrojov, šperkov, pohrebného rítu, makiet obydlí, kresbového a fotografického ilustračného materiálu približuje širokému okruhu ľudí jednotlivé medzníky kultúrneho, spoločenského a dejinného vývinu ľudskej spoločnosti v tomto úzkom geografickom regióne od staršieho paleolitu (300 000 pred. Kr.) až po 16. stor. po Kr.
Prvý tematický celok (prvá výstavná miestnosť) je venovaný staršej dobe kamennej (paleolitu). Spôsob života paleolitických lovcov návštevníkom predstavuje rekonštrukcia ich príbytku a ošatenia. Vo vitrínach sú vystavené kosti ulovených pleistocénnych zvierat (mamut, pratur, bizón) a štiepané gravettienské nástroje.
Druhý tematický celok – mladšia a neskorá doba kamenná je prezentovaná v druhej a čiastočne aj v tretej výstavnej miestnosti. Tu vystavené zbierkové predmety – keramika, kamenná štiepaná a hladená industria a ich rekonštrukcie, kostená industria, hlinená antropomorfná a zoomorfná plastika - prezentujú neolitické archeologické kultúry rozšírené na území okresu Nové Zámky, ako je želiezovská a lengyelská kultúra a badenský kultúrny komplex z neskorej doby kamennej. Osobitná pozornosť je venovaná lokalitám - sídliskám ako je Štúrovo, Bíňa, Svodín (maketa rondelu), Nové Zámky a Nitriansky Hrádok. Techniku výstavby obydlia lengyelskej kultúry je možné vidieť na makete jednej dlhej kolovej stavby, vyhotovenej na základe odkrytého pôdorysu zo Svodína.
Tretí tematický celok (tretia miestnosť) predstavuje obdobie veľkých progresívnych zmien vo výrobnom hospodárstve našich predkov – dobu bronzovú. Väčšinu exponátov tvorí hrobový inventár. Zastúpené sú tu aj kolekcie šperkov zo staršej a strednej doby bronzovej, zbrane a predmety dennej potreby vyhotovené z medi, bronzu, kostí, parohoviny. K najcennejším vystaveným predmetom patrí bronzový poklad z Nových Zámkov – Nyárhídu.
Zvláštnu pozornosť si zasluhujú nálezy z opevnenej osady maďarovskej kultúry z Nitrianskeho Hrádku. Pútavé sú aj väčšie súbory krásne zdobených nádob „litzenkeramik“ z Mužle - Čenkova ako i keramický inventár náčelníckej mohyly z Kolty. Spôsob pochovávania ľudu karpatskej mohylovej kultúry je znázornený formou rekonštrukcie žiarového hrobu zo Salky.
Posledné dve vitríny tejto miestnosti sú venované staršej dobe železnej. Vzhľadom k tomu, že na území Slovenska bol pre tento historický úsek ľudstva charakteristický žiarový rítus, začlenená je sem rekonštrukcia žiarového hrobu kalendenberskej kultúry z Nových Zámkov – Ragone. Unikátnym nálezom je kópia eroticky ladeného symbolu plodnosti – ithyphalická bronzová soška muža z Veľkých Loviec.
V štvrtej miestnosti sú umiestnené až štyri tematické celky: Kelti, rímsko-barbarský svet, Slovania a príchod Avarov a Veľká Morava. S keltskou kultúrou a jej prínosom pre dejiny nášho regiónu sa môžu návštevníci oboznámiť prostredníctvom exponátov (bronzové šperky, železné nástroje a na kruhu točená keramika), ktoré pochádzajú zo sídliskových a hrobových celkov z Mane, Komjatíc, Gbeliec, Palárikova a z Úľan nad Žitavou. Spôsob nosenia keltských šperkov, výstroja a výzbroje bojovníka je znázornený na dvoch modeloch postáv v životnej veľkosti – mužskej a ženskej. Tento tematický celok uzatvára prezentácia nálezov významnej keltsko-dáckej opevnenej osady z Nitrianskeho Hrádku.
Od 1. stor. n. l. možno počítať na území Novozámockého okresu s prítomnosťou germánskych kmeňov Kvádov a Markomanov. V priebehu markomanských vojen rímske légie vstúpili aj na územie nášho okresu. Po skončení týchto bojov si Rimania na tomto území svoje pozície ešte viac upevnili. Svedectvom toho sú zvyšky rímskej stavby vo Veľkom Kýre (predtým Milanovce), odkiaľ pochádza vystavená kolekcia úlomkov stavebného materiálu (tehly označené kolkami viacerých rímskych légií). O každodennom živote germánskeho obyvateľstva žijúceho v rímskom područí svedčia nálezy sídliskového a hrobového inventára z Bešeňova, Štúrova, Komjatíc a iných germánskych lokalít. Zaujímavým exponátom je torzo ruky bronzovej sochy, ktorú ukoristili pravdepodobne Germáni pri jednej lúpežnej výprave v Pannónii. Obraz doby dotvára aj menší súbor rímskych mincí datovaných do 1. – 4. stor. n. l.
Ďalší tematický celok sa zaoberá príchodom prvých Slovanov a avarských kmeňov na územie novozámockého regiónu. Nálezy slovanských artefaktov z tejto doby sú veľmi sporadické a fragmentárne, preto sú v expozícii zastúpené iba jednou nádobou a rekonštrukciou typického slovanského žiarového hrobu. Spôsob ich bývania je prezentovaný na makete polozemnice. Exponáty predstavujúce bohatú materiálnu kultúru Avarov sú rozložené až v troch vitrínach (garnitúry opaskov, predmety dennej potreby, keramika). Avarská móda je predstavená formou ručne zhotovených krojov bojovníka a jeho ženy, ktoré sú doplnené rekonštrukciami opaska, výstroja a výzbroje bojovníka, šperkov a predmetov dennej potreby jeho ženy. V poslednej vitríne sa nachádza rekonštrukcia ohlávky avarského konského postroja.
Tematický okruh Veľká Morava je umiestnený vo vitríne v strede štvrtej miestnosti. Rekonštrukcie dvoch krojov z veľkomoravské-ho obdobia (mužského a ženského) sú doplnené predmetmi dennej potreby, šperkami a keramikou. Zaujímavosťou je rekonštrukcia malého dreveného vedierka a súbor železných hrivien z Bíne.
V poslednej miestnosti expozícia nadväzuje na obdobie príchodu starých Maďarov do Karpatskej kotliny. Okrem vzácnych pozlátených strieborných ozdôb šiat, šperkov, výstroja a výzbroje staromaďarských bojovníkov sa tu nachádzajú aj dve rekonštrukcie ženských krojov, ktoré boli zhotovené na základe výsledkov archeologického výskumu nášho múzea v Zemnom - Gúg.
Desiaty, čiže posledný tematický okruh zahŕňa obdobie medzi 11. a 16. stor. Jeho prvá časť je zameraná na hrobový inventár belobrdských pohrebísk (esovité záušnice, náramky, prstene, náhrdelníky, keramika, predmety dennej potreby) a druhá časť na vrcholný stredovek. Keďže toto obdobie je v zbierke zastúpené iba nepatrným percentom zbierkových predmetov, na ukážku sú tu iba rôzne typy kachlíc. Na otázku, ako asi mohla vyzerať stredoveká kuchyňa, odpovie rekonštrukcia jej časti, ktorou je archeologická expozícia ukončená.