Одделот за предисториска археологија е составен од пет комлексни збирки кои хронолошки го опфаќаат најголемиот период од човековото постоење. Археолошките предмети изработени од најразновидни материјали ни даваат слика за развојот и следењето на предисториските култури на територијата на Македонија во временски распон од 7.000 години, односно од младото камено време до железното време.
Најстарите траги од човековото егзистирање ги следиме во материјалните остатоци од палеолитската збирка кои одговараат на доцниот среден палеолит, односно 50.000 год. п.н.е. Помеѓу материјалната култура во одделот посебно место завзема неолитската керамика која доживува полн процут во развиениот неолит.
Односот на населението во неолитот и енеолитот во сферата на верувањата и духовното наследство е претставено преку бројни култни предмети, жртвеници со антропоморфни и зооморфни претстави, фигурини и сл. За бурните превирања во 2 милениум пред н.е., а кои оставиле силни траги во материјалната култура укажуваат предметите од збирката на бронзеното време.
Од исклучително значење се проучувањата и истражувањата во овој оддел кои се однесуваат на Пајонските заедници, каде посебен акцент имаат предметите од групата „Македонско – пајонски бронзи.“ Тие се оддликуваат со посебен уметнички израз и претставуваат посебни и оригинални предмети кои се од големо значење за предисторискта железнодопска култура во Македонија.
