Археолошко одељење Народног музеја Зрењанин у својој збирци поседује око 10000 ексопоната. Она се дели на два одељења: праисторијско и средњевековно. Збирку води музејски саветник, археолог Снежана Маринковић. Предмети археолошког одељења потичу из фонда археолошке збирке која је обогаћена путем систематски истражених археолошких локалитета, путем даровања и откупом. Хронолошки оквир фонда обухвата раздобље од неолита до двозденог доба. Неолит Средњег Баната дели се на културне и временске хоризонте: Штарчевачка и Кереш група старијег и Винчанска и Потиска култура средњег и позног неолита и траје од 6000-3500 п.н.е. Период прелаза из неолита у метално доба припада енеолиту и датује се у временски период од 3400-2200 г.п.н.е. Формирање културе бронзаног доба почиње у Војводини у периоду од 2000-1000 г.п.н.е. и дели се на три фазе: рану, средњу и позну. Крај бронзаног доба означава почетак старијег бронзаног доба и датира се у временски период прелаза други у први миленијум.
Средњовековно одељење обухвата период од I do IV века н.е. и презентује народе које су на овом простору боравили: Сармати, Хуни, Авари, Словени и Мађари. Збирку чини богат сарматски материјал (I - IV века) заступљен је накитом и керамиком. Аварски материјал (VI - VII века) представљен је са некрополе Мечка код Арадца, а словенски материјал (VI - XIV века) потиче са ширег простора средњобанатског подручја.