La section préhistorique de ce musée présente des objets du quotidien provenant de sites néolithiques des environs de la vallée du Danube. Les salles qui retracent l'Antiquité jusqu'à l'arrivée des Protobulgares renferment des objets témoignant de la civilisation thrace, puis du passage des Romains. Les premiers Bulgares sont représentés par des armes et par la plus ancienne inscription du monde en caractères cyrilliques. Le clou du musée est le trésor thrace de Borino, constitué de six pièces en argent (un vase et cinq rhytons, des vases à boire), dont deux mentionnent le nom du roi Kotys (383-360 av. J.-C.).