Od początku istnienia misją muzeum było pozyskiwanie, opisywanie i eksponowanie zabytków z terenu Śląska. Swoją misję muzeum kontynuuje do dziś, poszerzając kolekcję w wyniku zdobywania nowych zabytków podczas przeprowadzanych przypadkowych lub planowanych wykopalisk.
W kolekcji zabytków muzeum znajdują się eksponaty sprzed 500 tysięcy lat, a jej główna wystawa “Śląsk starożytny i średniowieczny” zajmuje trzy kondygnacje w zabytkowym budynku Arsenału Miejskiego i podzielona jest na cztery części tematyczne, a zabytki pochodzą z różnych epok - m.in. kamienia, brązu i żelaza.
Na dolnych kondygnacjach są najstarsze zabytki z kolekcji muzeum, m.in. kości mamuta i nosorożca włochatego. Poza tym liczne narzędzia z kamienia i krzemienia. A także liczące około 11 tysięcy lat narzędzia z kości i poroża. Największą atrakcją jest rekonstrukcja typowego dla ludności wędrującej schronienia - szałasu. Nieco młodsze eksponaty liczące około 7500 lat to proste narzędzia rolnicze, topory, czy siekiery. Ostatnie eksponaty liczą około 4000 lat i są to już brązowe naczynia, biżuteria i broń.
- Rekonstrukcja szałasu w Muzeum Archeologicznym Wrocławia
- Ekspozycja naczyń glinianych z terenu Śląska
Eksponaty z okresu kultury przedłużyckiej i łużyckiej znajdują się na drugim piętrze i są to przedmioty codziennego użytku oraz broń i elementy uzbrojenia. W tej części możemy podziwiać rekonstrukcję grodu obronnego z Biskupina oraz kilku grobów. Ponadto znajdziemy elementy kultury pomorskiej, przeworskiej i luboszyckiej. Ponadto zobaczymy tu rekonstrukcję grobu Celta i liczne zabytki związane z ich osadnictwem.
- Rekonstrukcja pochówku
W części "Średniowieczny Śląsk" umiejscowiono wiele przedmiotów pochodzących z historii Wrocławia. Wystawa prezentuje m.in. przedmioty codziennego użytku, biżuterię (pierścienie, naszyjniki), zabytki kultu religijnego oraz wiele innych przedmiotów a wśród nich odzież i obuwie.
- Ekspozycja narzędzi użytkowych z brązu i żelaza
Największą atrakcją tej części wystawy jest rekonstrukcja naturalnej wielkości krytego strzechą domu. To typowy przykład izby mieszkalnej w X-XIII wieku. Ponadto przy wejściu znajduje się miniatura nieistniejącego już zamku w Bardzie, zniszczonego w 1428 roku.
