Din neolitic şi eneolitic provin artefactele (topoare neperforate sau perforate din piatră șlefuită, lamele şi cuțite din silex şi obsidian, ceramică bogat decorată prin incizie sau prin pictare etc.) descoperite la Gura Baciului (jud. Cluj), Turdaș (jud. Hunedoara), Tărtăria (jud. Alba), Iclod (jud. Cluj), Decea Mureșului (jud. Alba) sau Ariușd (jud. Covasna). O bogată colecție de podoabe, de statuete antropomorfe şi zoomorfe ori de amulete lucrate din lut, os, dinţi de animale şi scoici aruncă o lumină asupra vieţii spirituale a omului epocii. O parte semnificativă a pieselor perioadei neolitice provin din donația arheologului Torma Zsófia (1832-1899).

Artefactele epocii bronzului se remarcă printr-o ornamentica bogată și complexă, cum ar fi vasele de lut ale stilului ceramic Wietenberg, (Noşlac şi Obreja, jud. Alba; Dumbrăvița, jud. Bistrița-Năsăud) sau depozitele de bronzuri de la Uriu (jud. Bistriţa-Năsăud) şi Uioara de Sus (jud. Alba), acesta din urmă fiind cel mai mare astfel de depozit din Europa.

Piese de podoabă unicate, cum ar fi mărgelele de sticlă și chihlimbar descoperite în peștera de la Cioclovina (jud. Hunedoara) sau bijuterii și accesorii de aur, cum ar fi inele de buclă de la Sărmășag (jud. Sălaj), îmbogățesc colecția.

Tot acestei colecții îi aparțin și obiectele ale primei și celei de a doua epoci a fierului. Prima epocă a fierului se remarcă prin depozitele de bronzuri de la Hida (jud. Sălaj), superbele coliere de la Coldău (jud. Cluj) ori ceramica așezării de la Teleac (jud. Alba). Pentru următoarea etapă trebuie menționate piesele de inventar ale cimitirului de incinerație de la Apahida (jud. Cluj), porcul mistreț de la Luncani (jud. Mureș), sabia cu teacă de la Dezmir (jud. Cluj) sau coiful de la Silivaș (jud. Alba).