I principali reperti del museo riguardano i ritrovamenti effettuati a Pithecusa, l'abitato greco fondato nel secondo quarto del VIII secolo a.C., scavato da Giorgio Buchner dal 1952.

Molti dei vasi, fra cui la più nota Coppa di Nestore, provengono dalla necropoli della valle di San Montano, utilizzata dalla seconda metà dell'VIII secolo a.C. per quasi mille anni: la celebre coppa può essere infatti annoverata come il primo e più antico esempio di scrittura greca. Si tratta, in realtà, di un epigramma a tre versi inciso in alfabeto euboico, probabilmente riguardante il celebre vaso del Nestore dell'Iliade. La celebre Coppa di Nestore.

Altre terracotte risalgono alla vicina acropoli del Monte di Vico, in particolar modo ceramiche da mensa, verniciata in nero (la cosiddetta Campana A) e commerciata in gran parte del Mediterraneo.

Le testimonianze di epoca romana, minori a causa del modesto abitato (dovuto alle continue eruzioni vulcaniche), sono rappresentate da alcuni rilievi votivi marmorei del Santuario delle Ninfe di Nitrodi, a Barano, e da alcuni lingotti di piombo e stagno di una vicina fonderia, oggi sommersa.