La colección de arqueología corresponde a etnias de Patagonia, se encuentra expuesta a lo largo de las cinco salas que integran el museo. Posee un gran número de fotografías y piezas arqueológicas, entre las que se encuentran material lítico y huesos de dinosaurios.
La sala I evoca a la evolución de la sociedad local y regional, la fundación de Ing. Jacobacci, sus primeras construcciones y el arribo del ferrocarril. La sala II, de carácter naturalístico y paleontológico, asociada a las eras paleozoica y mesozoica. Exhibe un ‘aerosauros rionegrino’, un dinosaurio ‘pico de pato’, pisadas de mamíferos y reptiles, huevos de dinosaurios, y parte de la flora y fauna patagónica, con troncos y hojas petrificadas e incrustaciones marinas.
La sala III expone la transición del Terciario al Cuaternario (era Cenozoica). Está vinculada al periodo de los megaterios. También referencia las características de la diatomea presente en la localidad.
Por último, las dos salas restantes presentan vestigios de los asentamientos indígenas (mapuche y tehuelche). Entre ellos, indumentaria y tejidos, una canoa elaborada con un tronco, instrumentos de caza -puntas de flecha y boleadoras-, elementos de cocina –vasijas y morteros-, y dos hachas ceremoniales de piedra.
