Експонати музею розповідають про племена давніх землеробів трипільської культури, що заселяли територію Східної Європи з кінця VІ до початку ІІІ тисячоліття до н. е. В експозиції музею представлено більше 500 артефактів, які походять із пам'яток більшості регіонів розповсюдження трипільської культури. Вони дають уявлення про господарство, ремесла, побут та культуру давніх землеробських племен, які проживали на території майже всієї Правобережної та частково Лівобережної України 7-5 тисяч років тому. Старожитності з археологічних розкопок розповідають про систему обробітку землі у мідну добу. Для огляду представлені перші культурні злаки, кістяні й рогові мотики та рало для обробітку ґрунту, реконструкції кам'яних серпів для збору урожаю та зернотерки для обмолоту збіжжя. У музеї демонструються рідкісні знахідки з кількох кам'яних майстерень, виявлених у Подністров'ї. Про сакральний світ давнього населення України розповідають унікальні культові предмети: біноклеподібний виріб та зооморфна посудина з поселення Косенівка, модельки житла та саночок, реалістична антропоморфна пластика, кістяна бойова сокира й глиняні «шаблони», зерновик з антропоморфними зображеннями. Демонструються рідкісні фотографії розкопок, зібрані найцікавіші реконструкції виробничих процесів, ремесел, найдавніших верстатів, виконані в різний час дослідниками. В експозиції також представлені оригінальні карти розповсюдження трипільської та суміжних культур на території України, що дозволяє масштабно уявити історичну ситуацію у часи становлення суспільств із відтворюючим господарством.