Sưu tập hiện vật đồng văn hoá Đông Sơn (Sơ kỳ thời đại đồ sắt từ 2600 đến 2000 năm cách ngày nay) gồm nhiều loại hình từ trống đồng Đông Sơn loại I đến IV, công cụ, vũ khí và đồ trang sức. Trong sưu tập hiện vật văn hoá này còn có những đồ gốm nguyên và mảnh với nhiều loại hình và trang trí phong phú không dễ tìm thấy ở các Bảo tàng khác trừ BTLSVN và BT tỉnh Thanh Hoá. Trong bộ sưu tập này đáng lưu ý là hiện vật phản ánh quy trình sản xuất đồ trang sức đá ở Thanh Hoá, đó là những mảnh nguyên liệu, bán sản phẩm, sản phẩm và phế liệu do giảng viên và sinh viên khoa Lịch sử sưu tầm từ các công xưởng chế tác khuyên tai ở Núi Sen, Đông Sơn, Thanh Hoá. Bộ công cụ, vũ khí và trang sức bằng đồng một mặt phản ánh trình độ mỹ thuật, kỹ thuật cao của cư dân thời các vua Hùng mặt khác giúp người xem hình dung phần nào cơ cấu và quan hệ xã hội cũng như mối quan hệ giao lưu kinh tế, văn hoá của cư dân Việt cổ với nhiều vùng khác nhau trong khu vực Đông Á, Nam Á và Đông Nam Á.

Một vài hình ảnh hiện vật văn hoá Đông Sơn