Il museo ospita un'interessante raccolta di reperti archeologici provenienti dal territorio dell'Alto Vicentino e propone ai suoi visitatori un viaggio nel passato attraverso gli oggetti esposti, che "raccontano" la storia di questi luoghi. 

I reperti sono esposti seguendo un ordine cronologico e suddivisi in varie sezioni:

Sezione A: pre e proto storia dell'Alto vicentino (dal VI millennio a.C al II secolo a.C.) Raccoglie vari oggetti in selce, ceramica e bronzo provenienti da svariate località dell'Alto vicentino: Sarcedo, Lusiana, Piovene Rocchette, Santorso, Schio, Laghi, Rotzo. Completano l'esposizione la riproduzione di strumenti in metallo e selce.

Sezione B: il villaggio di Santorso della seconda età del ferro (VI - II secolo a.C.) Vari reperti disposti in ordine stratigrafico e topografico permettono di cogliere le trasformazioni e gli utilizzi di una antica casa/laboratorio artigianale rinvenuta presso Santorso e di esplorarne i diversi ambienti. Tra i materiali esposti: numerosi manufatti in bronzo, osso lavorato e ferro, frammenti ceramici, oggetti d'ornamento personale, macine e pestelli. È esposto un telaio riprodotto sulla base di reperti trovati, e un plastico che riproduce il villaggio di Santorso e le attività che in esso si svolgevano.

Sezione C: dalla romanizzazione al medioevo: Espone varie monete prodotte tra il 16 a.C. e il 249 d.C., tegole, resti di telai, bronzetti ed i reperti provenienti da una necropoli rinvenuta presso Sarcedo (fibule a tenaglia, armille a testa di serpente, anelli, orecchini e vaghi di collana, lamina d'oro con iscrizioni). La sezione include un plastico di una domus romana.

Accampamento romano: Mostra permanente sugli accampamenti romani, ispirata dalla presenza di un campo romano tra Santorso e Schio e dal ritrovamento di vari reperti appartenenti al mondo militare ritrovati nel Monte Summano.