In questa prima sezione sono raccolti i reperti archeologici provenienti dal territorio sammarinese.
La ricerca archeologica sistematica nella Repubblica di San Marino data a tempi recenti, ma ha già fruttato diversi reperti, oggi esposti nel Museo, e soprattutto una miglior conoscenza della storia antica del territorio che è stato frequentato fin dall'età della pietra e ha ospitato piccoli insediamenti villanoviani e romani. I recenti scavi hanno inoltre evidenziato come esistano strette analogie fra la storia antica e alcuni elementi della  (leggenda del santo fondatore Marino) .

In località Poggio Castellano sono emersi nel 1997 i resti di una capanna subcircolare databile alla seconda metà dell'VIII secolo a.C. (Sala I)

Sul monte Titano, in località Tanaccia, dal V secolo a. C. al I secolo d. C. è esistito un santuario rupestre a valenza medica e taumaturgica assai frequentato, come dimostrano gli ex voto bronzei e fittili e le monete rinvenuti fra il 1990 e il 1994. (Sala I) 

Nelle colline circostanti sono stati identificati numerosi insediamenti rustici romani,  alcuni dei quali dotati di un settore residenziale (sito di Domagnano), e luoghi di produzione di laterizi e ceramiche (Maiano, Ca' Rigo); il recente rinvenimento in contesti di età romana di manufatti in pietra locale, attesta la presenza sul Monte Titano di cave di pietra fin dall'antichità.
In alcuni casi, come nel sito di Domagnano, le indagini archeologiche hanno potuto dimostrare una continuità di insediamento fino all'epoca gota. (Sala II)

La presenza gota in territorio sembra confermata anche dalla scoperta del cosiddetto "tesoro di Domagnano", costituito da numerosi pezzi di oreficeria di straordinaria fattura databili fra il V e VI secolo e rinvenuti casualmente alla fine dell'Ottocento nei pressi del paese di Domagnano. (Sala III)

Dal VI secolo è documentato a San Marino un monasterium, probabilmente il nucleo iniziale della Città e della sua antica Pieve: di quest'ultima, abbattuta e ricostruita nel XIX secolo, il museo espone alcuni elementi architettonici e un bel polittico rinascimentale dovuto a Francesco Menzocchi (c.1530). (Sala IV)

Il Medio Evo ha lasciato molte tracce a San Marino: nella conformazione della città e dei paesi, nelle mura di cinta, nelle torri e nelle fortificazioni a difesa del territorio, nelle stesse istituzioni. Nel Medio Evo, d’altra parte, prende forma la "libertà" sammarinese, rivendicata a cominciare almeno dal IX secolo (nel famoso "Placito Feretrano") e prendono forma le istituzioni sammarinesi.
Ma poche testimonianze medievali sono confluite nel Museo: appena qualche elemento architettonico erratico e qualche reperto di scavo, il cui nucleo principale è costituito dai ritrovamenti di Castellaro di Casole. (Sala III)