Експозиція скіфської та античної доби представлена комплексом бронзових виробів (бронзове дзеркало, різноманітні фібули тощо), керамічних виробів (амфори, чорнолакова, червонолакова кераміка). Її справжньою родзинкою є залізний меч ахеменідського типу.
Основні археологічні пам’ятки епохи на теренах Миколаївщини – це городище на о. Березань, Ольвія, кургані поховання скіфської аристократії та звичайних членів громади.
Антична кераміка експозиції музею переважно походить з Ольвії, яка тривалий час залишалась найбільшим давньогрецьким полісом на території Південно-Західного Причорномор’я. Це місто-держава, що проіснувала майже тисячоліття (6 століття до н.е. – 4 століття н.е.), вважається взірцем політичного та культурного життя нашого регіону.