大樓一、二兩樓為展覽廳，二樓為「歷史空間」，主題包含居延漢簡、珍藏圖書、內閣大庫檔案、中國西南民族、豐碑拓片、臺灣考古及特展區；一樓為「考古空間」，以時間為軸，完整呈現各時期墓葬的出土情形，內容涵蓋龍山文化、殷商、西周、東周等文明。展覽手法依學術脈絡、出土情形做整體性呈現。