Les premières vitrines et cartes présentent la préhistoire. Le visiteur découvre ensuite la Vasio antique, capitale des Volonces. La ville couvrait 60 à 75 hectares. En bordure de rivière, elle était protégée par de grande digues (fin Ier siècle ap. J.-C.). Des éléments lapidaires rappellent la richesse décorative des monuments publics. Une large place est offerte aux statues impériales qui ornaient le mur de scène du théâtre.
Plus loin, la religion gallo-romaine et les rites funéraires sont illustrés par des autels et statues (Mercure, Apollon, Déesse-mère...) et les réceptacles et mobiliers funéraires (lampes à huile, éléments de coffrets, bijoux...).
L'habitat privé, enfin, est largement représenté dans le musée grâce à des maquettes (maison de Dauphin au Ier siècle av. J.-C. puis début du IIe siècle ap. J.-C.).