В археологическия отдел са представени интересни артефакти от различните исторически епохи, открити в града и близките местности. Макети на емблематични за града антични обекти – римски амфитеатър, перистилна жилищна сграда, раннохристиянска базилика и южна порта „Камилите” дават представа за реалния облик на тези забележителности. В музея са експонирани най-новите находки, открити през 2014 г. при археологическите разкопки на римските терми и тракийския селищен, търговски и култов комплекс от V – ІV в. пр. Хр. при с. Кръстевич.