Коллекция археологии насчитывает чуть больше 100 предметов. В 2003 году в результате раскопок археологической экспедицией ПГУ имени М.В. Ломоносова одного из крупнейших на Летнем берегу Белого моря поселения Металлург эпохи бронзы музею передан комплекс кремневых орудий, фрагменты керамики. В 2013-2014 гг. в фонд поступила и продолжает пополняться коллекция предметов, обнаруженных во время натурных археологических исследований на Усолье Нёнокса в июле-августе 2012 г. (хомут рассолоподъемной трубы, вертлюг двери солеварни, фрагменты црена, металлические заклепки, фрагменты керамики и др.). Руководитель исследований – археолог Института археологии РАН Ворожейкина Мария Евгеньевна. В 2013 году часть предметов коллекции были отреставрированы в Архангельском филиале ФГБУК «ВХНРЦ имени академика И.Э Грабаря», реставратор Карпов А.В.