I udstillingen ”Oldtiden på Herning-egnen” fortælles historierne om museets bedste fund fra alle oldtidens perioder. Heri indgår mange fund fra de seneste års udgravninger.
Blandt andet kan man se et udvalg af fundene fra de store undersøgelser i forbindelse med naturgenopretningen af Bølling Sø ved Engesvang. Herfra stammer de ældste spor efter mennesker på Herning-egnen, nemlig ca. 12.000 år gamle fund fra Ahrensburgkulturen. Man kan i udstillingen på computer lære mere om ”Livet ved Bølling Sø” og prøve lykken som stenalderjæger.
Museet har Nordeuropas ældste hele vognhjul, der er fra den midterste del af bondestenalderen, ca. 2.800 f.Kr. Desuden udstilles 2 halve hjul fra samme tid. Hjulene er fra Kideris og Bjerregårde lidt syd og sydvest for Herning.
Der vises et udvalg af flintøkser, lerkar, ravperler og stridsøkser fra bopladser og grave fra bondestenalderen, især fra de mange undersøgelser af gravhøje fra enkeltgravskulturen (2.800-2.400 f.Kr.).
Fra jernalderen vises eksempler på bopladskeramik og velbevarede fund fra brønde, hvor der blandt andet er udgravet forskellige genstande af træ. Et større afsnit af udstillingen består af gravfund fra jernalderen. En stor ny montre har givet mulighed for at udstille en del af fundene fra fyrstegravene i Tjørring og et skattefund med guldbrakteater og perler fra Aulum. Fra de rige grave er der blandt andet rester af skjolde og drikkehorn, spillebrikker, fåresakse samt en bronzespand, der er importeret fra romerriget, og en prægtig, enestående fibula af guld. Disse fund er fra ældre romersk jernalder (1. og 2. århundrede).
I udstillingen vises de 1.500 år gamle lurer af træ fra Herning Torv og Holing. Det er de ældste hele blæseinstrumenter af træ.
Endelig kan der fra vikingetid nævnes et bopladsfund fra Åparken i Sdr. Felding med talrige grubehuse, som har spor efter tidlig tekstilproduktion, og en række grave, blandt andet nyudgravede fund fra pladser ved Snejbjerg Kirke og Østergade i Ejstrupholm. I forbindelse med vikingetidsudstillingen er der indrettet et legehus, hvor man kan prøve dragt, redskaber og spil m.v. fra vikingetiden.