La col·lecció del Museu Arqueològic realitza un itinerari històric des del Paleolític Superior fins a l'època romana, per mitjà de la mostra d'útils de sílex, os o pedra, localitzades en els voltants del municipi. En les peces de l'exposició es troben les places pintades localitzades en la Cova del Parpalló i les ceràmiques decorades del Forat de l'Aire Calent. Destaquen també els ornaments personals com a collars o braçalets elaborats en amb os i metall, localitzats en la Cova de Bolta. Quant a l'època romana, en el Museu Arqueològic de Gandia s'exposen làpides mortuòries en bon estat de conservació.