Posljednji postav Arheološkog odjela izložen je u nepuna 74 m2, što obuhvaća tri međusobno povezana prostora s cirkularnim arhitektonskim rješenjem u kojemu ulazno-izlazni pretprostor, lapidarij, također ima izložbenu funkciju.
Tri prostora odnose se na tri povijesna razdoblja – prapovijest, antiku i srednji vijek, pa posjetitelj svakim prolaskom kroz otvor prelazi povijesnu «stubu» zbivanja na sveukupnom ličkom području, osvjedočenom u materijalnom baštinskom obliku izloženih 860 eksponata. Od najstarijih paleolitičkih artefakata iz D. Pazarišta i Cerovačkih pećina, bogatstva željeznodobnih japodskih nekropola i gradinskih naselja s brojnih ličkih lokaliteta, antičkih materijalnih tekovina rimskog Carstva, iznimno značajnih starohrvatskih srednjovjekovnih nalaza te naposljetku slike ponovnog naseljavanja i oživljavanja ličkih krajeva tijekom Novog vijeka.
Izložba Novija arheološka istraživanja na ličkom području, otvorena 2007. imala je za cilj prikazati bogatstvo materijalne kulture s dva arheološka lokaliteta – Lipove glavice i krbavske Stolnice.
Tijekom proteklog desetljeća, Arheološki odjel Muzeja intenzivira brojna arheološka istraživanja: programska i sustavna (srednjovjekovni lokalitet Crikvine u Smiljanu od 2004., srednjovjekovnu i prapovijesnu Gradinu na Udbini od 2008. i antičku putnu postaju u Žutoj Lokvi od 2000. do 2003. te zaštitna u razdoblju izgradnje ličkih dionica autoceste 2002. i na prapovijesnom lokalitetu u Konjskom Brdu iste godine, ili istraživanja kod izgradnje i obnove infrastrukture – japodsko gradinsko naselje na Lipovoj glavici 2004., Velikoj Karauli u Širokoj Kuli i Starom gradu u Karlobagu 2008. te tijekom obnove sakralnih objekata (Lički Novi 1999., Mušaluk 2002., Otočac i Udbina 2005).
Fundus Odjela čini nekoliko tisuća raznovrsnih predmeta prikupljenih istraživanjem, darovanjem ili otkupom (kameni artefakti, keramički predmeti, brončano i željezno oružje i oruđe, nakit od plemenitih i manje plemenitih metala i drugo).
Istraživanja odjela
Konjsko brdo – Mali čardak, 2002.Udbina – Gradina
Smiljan – Čovini, Crikvine, 13.-15.st. (2005.-2012.)
Gornji kosinj – Plešina glavica