La collezione permanente ospita i reperti archeologici venuti alla luce negli scavi archeologici condotti a partire dal 1970 nei territori di Sarno, San Marzano sul Sarno e San Valentino Torio, in un percorso espositivo che copre il periodo dalla preistoria al Medioevo.

All'interno del museo sono conservati numerosi arredi e corredi funebri prelevati dalle necropoli della Valle del Sarno, fra le quali alcune sepolture a cassa ellenistiche del IV secolo a.C. ricostruite all'interno del museo e provenienti dagli scavi di Galitta del Capitano, nel territorio di Sarno. In queste tombe, di periodo sannitico, sono conservate due pitture funebri su lastre di pietra. Romana è invece la statua funeraria conservata nel museo, che ospita anche gioielli e decorazioni bronzee e argentee dell'VIII-VII secolo a.C. provenienti da San Valentino Torio. La collezione, tuttavia, è esposta solo parzialmente.