Археологија као једна од основних музеолошких наука и дисциплина, је на самом почетку чак и пре званичног оснивања Народног музеја у Крагујевцу заузела значајно место у оквиру формирања концепта основне делатности.

Оснивач музеја Драгољуб Петровић је најпре својим личним залагањем још почетком 40-их година прошлог века почео са прикупљањем старина и антиквитета и рекогносцирањем локалитета, да би се формалним оснивањем Народног музеја стекли услови и за прва археолошка ископавања, која су касније реализована са релевантним научним и универзитетским институцијама. Систематска ископавања у којима је учествовао Народни музеј су осим у близини града Крагујевца на потезу Корман/Комарице, вршена и у насељу Градац испод Јерининог брда крај Баточине где је констатована и палеолитска насеобина, а врхунац археолошких истраживања 50-их година прошлог века је био у оквиру ископавања у пећини Рисовача у Аранђеловцу којим је руководио проф. др Бранко Гавела. 

Један од најзначајнијих српских археолога који је и рођен у Крагујевцу, професор доктор Драгослав Срејовић, такође је са сарадницима из крагујевачког музеја учествао на значајним археолошким ископавањима на локалитету Дивостин, а осим овога од праисторијских локалитета пажњу завређују и локалитети Гривац, Љуљаци, Добрача и Кусовац.

Прва археолошка стална музејска поставка под називом „Старе културе на тлу централне Србије“ чији су аутори др Миленко Богдановић и Милица Јеринић отворена је 1976. године у подрумским просторијама Амиџиног конака где је стајала све до агресије НАТО пакта на Југославију 1999. године, када је из безбедносних разлога уклоњена. У периоду након 2000. године организовано је неколико праисторијских изложби у различитим музејским просторима које су као полазну основу имала некадашњу сталну поставку, а у плану је реализација нове поставке која би се опет нашла у простору првобитне у Амиџином конаку. 

Најзначајнија археолошка истраживања локалитета из античког периода:

• год. археолошка истраживања рановизантијске гробнице у Баљевцу на Ибру;
• год. археолошка истраживања заштитног типа при акумулацији Гружанског језера на локалитету Пољци и Бабин Гроб у Радмиловићима;
• /2.год. истраживања некрополе на Донићком брду у селу Градац код Баточине, у оквиру које постоји материјал из касне антике; IV-VI век;
• год. археолошка истраживања мањег обима у Градцу, лок.Јеринино брдо; касна антика;
• и 1954.год. археолошка истраживања заштитног типа у Градцу, на брду Ковиљачи; позна антика-сеоба народа;
• год. заштитна археолошка истраживања позно-римске зграде у Дивостину, лок.Нумере;
• год. археолошка истраживања у селу Маскар, лок.Црквине;
• год. археолошка истраживања на лок.Градина у Доњим Грбицама; антика, III-V век.
• год. археолошка истраживања старог града Красојевца у Грабовцу; вишеслојни локалитет, IV век.

Значајнија археолошка ископавања средњевековних локалитета у околини Крагујевца:

– Ископавања у Добрачи на локалитету Умка 1950. године, су прва систематска ископавања обављена на територији коју својом делатношћу покрива музеј. Истраживањима је руководио Милутин Гарашанин, са циљем да истражи праисторијски тумул у склопу истраживања истих на подручју Србије, али је том приликом поред бронзанодопских гробова и једног халштатског, откривена и средњевековна некропола и истражено 75 гробова. Организатор истраживања је био археолошки институт САНУ, а откривени материјал сачињавају покретни налази 13-14. века.
– 1951/2. године у организацији Музеја, истражена је некропола на Донићком Брду у селу Градац код Баточине. Радови су почели новембра 1951. и настављени априла следеће године. Истражено је 40 гробова. Сем касноантичког (4-6. век), откривен је и материјал 10-12. века (накит, керамика и др.).
– Истраживања на платоу Јерининог брда (локалитет Јеринин Град) у селу Градац код Баточине, организовао је Музеј у споразуму са Археолошким  институтом САН, а ископавањима је руководио управник музеја Д. Петровић. Ископавања су вођена августа 1952. године, паралелно са испитивањем палеолитске пећине под Јерининим брдом, којима је руководио Б. Гавела. Истражени су делови бедема, црква у средишњем делу платоа, и 4 млађа гроба под стећцима над градским платном. Покретни налази припадају периодима бакарног, бронзаног, касноантичког и раносредњевековног периода. Некропола са стећцима припада периоду 14-16. Века
– Jедно мање ископавање средњевековне некрополе у Корићанима, организовао је Музеј 1952. године, а ископавањима је руководио поново Д. Петровић. Локалитет „Коса“ се налази у долини Лепенице. Истражена су 4 средњевековна гроба, а пронађени материјал чине један прстен и бронзана дугмад (кат. 58, 40).
– У Рогојевцу је 1961. године при ископавању праисторијског тумула истражена и средњевековна некропола са које потиче неколико налаза накита. Истраживања је организовао Археолошки институт.
– Градина у Грбицама, истраживана је 1980. године. Откривени су слојеви гвозденог доба, античког доба (3-5. век), средњег века (12. век). Средњевековну архитектуру чини донжон кула на западном углу утврђења, бедеми и стамбени објекти од ломљеног камена.- 2018. године Народни музеј је организовао археолошка ископавања на локалитету Градина у Грошници. Истражене су четири сонде. Утврђење је приближних димензија 40х80 м елипсоидног је облика, са две кружне куле. Бедем ширине 1,9 м зидан је у техници ломљеног камена са малтером и трпанцем као испуном. Покретни археолошки материјал везује се за византијску културу и указује на кратак живот утврђења у периоду 11-12. века. Претпоставља се да је служила у сврху одбране од нарастајуће српске државе са југа.
-2019. године Народни музеј у сарадњи са општином Баточина је организовао археолошка ископавања на локалитету Јеринин Град у селу Градац код Баточине. Истражен је део чеоне фортификације (бедеми са преградним зидовима). Откривени су делови стамбене архитектуре из касноантичког и праисторијског периода, изузетна количина покретних налаза 10-12. века, 4-6. века и позног бронзаног доба.

Збирке одељења за археологију:

Праисторијска збирка

Античка збирка

Средњовековна збирка

Нумизматичка збирка

Збирке воде:

Милош Јуришић, виши кустос археолог
Марија Сарић, виши кустос археолог
Игор Ђуровић, виши кустос археолог