L’Antiquarium, che espone importanti collezioni archeologiche senesi, create tra la fine dell’Ottocento e il primo Novecento, con materiali in massima parte provenienti dai territori di Siena e di Chiusi. In questa sezione sono infatti confluite varie collezioni pubbliche e private - la Collezione Bonci Casuccini, la collezione Bargagli Petrucci, la Collezione Chigi Zondadari, la Collezione Mieli, la Collezione dell’Accademia dei Fisiocritici e la Raccolta Comunale - che costituiscono il nucleo originario del Museo.
La Sezione Topografica, che fornisce un’ampia panoramica dell’archeologia del territorio, con particolare riguardo alle aree culturali della città di Siena, il territorio "senese", Murlo, il Chianti e l’alta Val d’Elsa. Vi sono esposti notevoli reperti archeologici, in maggioranza corredi tombali recuperati nel territorio a seguito delle campagne di scavo condotte negli ultimi anni dalla Soprintendenza Archeologica della Toscana.