Отделът съществува от основаването на музея през 1925 година. Той включва артефакти от праисторията, античността и средновековието. Изключително богати са и неговите нумизматични колекции. Любопитно допълнение към него е колекцията на основателя на музея д-р Петър Кърджиев от палеонтологически находки.
Особено важен акцент са материалите от къснобронзовия некропол, открит при с. Орсоя, които дават представа за културните контакти и взаимодействия на населението от Долния Дунав с народите от Крит и Микена.
Най-представителните паметници от античността са открити в градовете – крепости Рациария и Алмус. Много от тях са и с изключителна художествена стойност. Към този период се числят и представените в музейния лапидариум епиграфски паметници, които съобщават ценни данни за античното минало на Ломския край.
Средновековието е представено със съдове и предмети от ранното присъствие на славяни и прабългари по тези места. Материалите от Първото и Второто българско царство произлизат предимно от средновековния Ломград, който е един от значимите български средновековни центрове.
Нумизматичните колекции включват монети от гръцките и беломорски градове – колонии и предимно от елинистическата епоха. Тук се съхраняват и откритите в региона колективни монетни находки от римската републиканска епоха. Ценни и редки екземпляри представят римското императорско монетосечене. Колективна находка от Лом включва изключително запазени и редки монети от времето на готските нашествия. Ценни са и скифатите, съставящи друга колективна находка, открита в Лом, която маркира развитието на града през Второто българско царство. Нумизматичните колекции включват и многобройни паметници на османското монетосечене.