Zbiór zabytków archeologicznych pozwala na stosunkowo dobre poznanie najdawniejszej przeszłości regionu w dorzeczu dolnego Sanu i Łęgu w epokach: kamienia, brązu i żelaza czyli od początków osadnictwa ludzkiego aż po czasy wczesnego średniowiecza.

Z okresu paleolitu i mezolitu są to materiały krzemienne odkryte w Jastkowicach.

Z okresu neolitu i wczesnej epoki brązu pochodzą zabytki takie jak naczynia gliniane oraz siekiery, topory, motyki, narzędzia żniwne wykonane z krzemienia, kamienia i rogu (m.in. z Niska, Zarzecza, Agatówki, Rzeczycy Długiej, Zabrnia, Krawców, Trześni i Pysznicy). Interesującym zabytkiem jest siekierka brązowa z Turbi.

Dla późnej epoki brązu i wczesnej epoki żelaza najbardziej reprezentatywny zbiór stanowią materiały z cmentarzysk tarnobrzeskiej kultury łużyckiej z Pysznicy i Gorzyc:

popielnice czyli naczynia, do których składano spalone szczątki zmarłych oraz ozdoby brązowe.

Kolejne cenne zabytki to przykłady uzbrojenia i wyposażenia grobowego wojowników z kultury przeworskiej: z Koziarni i Bojanowa,  groty włóczni z Rozwadowa, Gorzyc, Pikul i Nowosielca oraz miecz i nożyce z Zarzecza. Ten zbiór wzbogacają rekonstrukcje grotu z napisami runicznym z Rozwadowa oraz miecza z Rzeczycy Długiej, importowanego z terenów Cesarstwa Rzymskiego z wyobrażeniem bogini Wiktorii i orła legionowego.

Natomiast z okresu wczesnego średniowiecza pochodzą ozdoby z cmentarzyska w Trześni: kabłączki srebrne, cynowe, brązowe i pierścionek.

W kolekcji Muzeum Regionalnego w Stalowej Woli znajdują się również zabytki pochodzące z prac archeologiczno-ekshumacyjnych prowadzonych w latach 2014–2017 na cmentarzach z czasów I wojny światowej w Zdziarach, Domostawie i Kłyżowie.