La collezione archeologica delinea un continuum cronologico che va dal Paleolitico Medio al XIX secolo. Il percorso espositivo prende avvio dai reperti litici e ceramici del Monte Fenera, testimoni delle fasi preistoriche, per poi spostarsi nell’area dell'odierna Borgosesia: qui, i corredi funerari rinvenuti nell'antica Seso documentano lo spostamento dell’abitato tra l'Età del Ferro e l'epoca romana. Interessante è la parentesi dell’Alto Medioevo, che segna un parziale ritorno alla vita in grotta con evidenze di attività artigianali, mentre i reperti del Castello di Vanzone illustrano l’evoluzione del territorio dal Basso Medioevo fino alla soglia dell’età contemporanea.