Почев од свога оснивања, крушевачки музеј бави се чувањем и заштитом покретних археолошких налаза. Збирка се формира првенствено захваљујући истраживањима бројних археолошких локалитета, као и путем поклона и откупа.

Збирка праисторијских артефаката обухвата материјалне остатке из периода неолита, бронзаног и гвозденог доба, покривајући широк временски ход од краја VII миленија старе ере све до римских освајања ових простора.

Античка археолошка збирка посебну пажњу посвећује изучавању завичајне прошлости током римске епохе. У оквиру саме збирке налазе се вотивни споменици, бронзане фигурине, рељефи од камена, теракоте и олова, фибуле, накит, оруђе, оружје, керамика… Интерпретација добијених налаза, у комбинацији са историјским изворима и теренским истраживањима, омогућила је креирање основне слике о крушевачком крају у античком периоду.

До оснивања средњовековне археолошке збирке долази путем првих систематских археолошких ископавања средњовековног Крушевца, спроведених 1961, од стране Републичког завода за заштиту споменика културе и Археолошког института из Београда. Збирка је временом употпуњавана предметима сакупљаним приликом бројних археолошких ископавања и рекогносцирања терена, као и донацијама и откупима. Састоји се из трију целина одређених значајним центрима Моравске Србије ‒ Крушевцем, Сталаћем и Козником.

Као посебне сегменте требало би издвојити артефакте проистекле из археолошких истраживања локалитета Конопљаре код Читлука и Бедема код села Маскара.

Према стандардизованој подели, у оквиру збирки издвајају се три подзбирке: грнчарије, оружја и оруђа.