Starten på NTNU Vitenskapsmuseets kulturhistoriske samling ligger over 250 år tilbake i tid, og museet har i dag forvaltningsansvar for hovedparten av alle arkeologiske utgravninger i Midt-Norge. Som et resultat har museet et stort antall gjenstander fra stein, -bronse- og jernalderen. Blant annet er pyntegjenstander, redskaper, våpen og helleristninger fra disse periodene utstilt.

Den forhistoriske utstillingen er en av museets eldste. Den ble først åpnet i 1930, pakket ned og evakuert under 2. verdenskrig, og deretter montert på nytt i 1950. 

Den er den største av sitt slag i Midt-Norge og viser fram et stort utvalg av funn fra vikingtid, inkludert vikingsverd, helleristninger og spenner.