Se exponen materiales paleontológicos y arqueológicos, encontrados en distintos yacimientos prehistóricos de la sierra de Enguera. La colección paleontológica muestra materiales del cretácico, y la de arqueología recoge muestras de cerámicas neolíticas y objetos cerámicos de de la Edad de Bronce. La parte más llamativa de la exposición corresponde a los materiales de época ibérica, la mayoría encontrados en yacimiento arqueológico del cerro de Lucena, objetos decorativos, restos cerámicos, grandes vasos decorados. La colección incluye también un conjunto de vasos de loza gótica valenciana encontrados en la Cueva Santa (Edad Media cristiana). En la planta baja del edificio se localiza la sala de exposiciones, en la que se pueden encontrar tanto exposiciones temporales como obras pertenecientes a la Pinacoteca de Bellas Artes o de los distintos miembros de la familia Garnelo.