La sezione archeologica conserva materiali provenienti da collezioni ottocentesche, esemplari provenienti dal territorio lodigiano, ritrovarti nell'Ottocento e nel corso di più recenti campagne di scavi. Vi sono esposti epigrafi della collezione Pontano e provenienti dall'antico tempio di Ercole edificato sulle rive dell'Adda, reperti dell'età del bronzo, corredi di sepolture celtiche, armille a ovoli, vasellame di bronzo di epoca romana, il corredo della tomba del periodo golasecchiano di Mazzucca di Montanaro Lombardo. E ancora: epigrafi cristiane, sepolture celtiche e longobarde, reperti della Magna Grecia ed etruschi e infine bronzetti romani.
La pinacoteca documenta in maniera significativa l'attività pittorica a Lodi dal XV al XVIII secolo. Del secolo XV è il ciclo di affreschi, strappati e riportati su tela, realizzati da Matteo e Giovanni della Chiesa per la chiesa dell'incoronata. I Della Chiesa, pittori pavesi di influenza bergognonesca, furono attivi tra la fine del Quattrocento e il primo ventennio del Cinquecento. Il ciclo illustra episodi della vita del Battista. Un'altra coppia di artisti locali, Ambrogio e Pietro Donati, sono presenti con un altare, in legno intagliato, dipinto, graffito e dorato, che rappresenta storie della Vergine e Cristo, in nove formelle e sei pannelli.
Nel museo sono conservati: di Martino Piazza una Madonna con bambino e un San Bassiano; nell'ambito di Martino e ion collaborazione con Alberto, quattro scene con storie dei santi Asntonioo abate e Paolo eremita; di Callisto (il più importante della dinastia) il ritratto di Ludovico Vistarini, un'Annunciazione (stupenda), il Trittico di San Giuseppe, una Madonna con bambino, un Cristo morto sorretto da angeli; di Scipione, figlio di Martino, un'Adorazione dei Magi: sono poi esposte opere di Bartolomeo Bodoni, detto Bartolomeo da Pavia, Sollecito Arisi e una tela dell'ambito del Procaccini. Del XVIII secolo è una notevole veduta della Piazza Maggiore della città. Importanti poi sono tre opere ottocentesche: un volto di Cristo di Giovanni Carnovali detto il Piccio e un autoritratto e il ritratto di Teresa Zumalli Marsili col figlio, di Francesco Hayez.
