Prapovijesna zbirka
Trenutni stalni postav AMI-ja realiziran je 1972. godine. U pet izložbenih dvorana prvog kata AMI-ja prikazana su razdoblja od paleolitika do kraja 1. tisućljeća pr. Kr.
Pregled razvoja života na području Istre prikazan je grafikonom s lentom vremena, zatim izborom najčešćih nalaza fosila te slikovnim prikazom razvoja čovjeka. Za razdoblje paleolitika istaknuto je nekoliko pećina istraživanih na području Ćićarije te Romualdova pećina i Šandalja, iz kojih je izložen mali izbor kamenih alatki i životinjskih kostiju. U vitrinama iste dvorane izloženi su najstariji ulomci impresso keramike s područja južne Istre, posebno Vižule kod Medulina, ali i nekoliko ulomaka posuda iz pećine Jami na Sredi s otoka Cresa. Tu je i izbor poliranih kamenih sjekira, batova i vrhova strelica, najčešće slučajnih nalaza, koji označavaju novi način obrade kamena. Eneolitik je prikazan kroz lokalitet Javorika – Gromače, istraživan na Velikom Brijunu. Izloženi su razni ulomci posuda i rekonstruirane replike originalnih nalaza koji se čuvaju u arheološkim zbirkama otočja Brijuni. Lokaliteti iz tog vremena na Poluotoku su Pradišel (Kavran) i pećina Cingarela (Momjan). S obzirom da se u pećinama nailazi na značajne tragove njihova dugotrajnog korištenja, izložen je izbor nalaza iz prapovijesnih slojeva pećine kod sela Srbani.
Brončano doba na području Istre označavaju brojna gradinska naselja, prikazana kroz prve tlocrte Carla Marchesettija i istraživane detalje naselja (sustavi ulaza kroz bedeme, temelji kuća, peći), potom izborom tipičnih ulomaka keramike, rekonstrukcijama i replikama posuđa (Monkodonja, Gradina na Velikom Brijunu). Brojne koštane alatke, kameni žrvnjevi, razni utezi, pršljenovi i rijetko brončano oružje (sjekire, vrhovi koplja, noževi) predstavljaju elemente svakodnevnog života. Brončanodobne nekropole i ukopi pod kamenim tumulima obično su vrlo skromni prilozima, stoga su posebno značajni izloženi nalazi jantara i brončanog nakita iz Vrčina ili velika posuda i ogrlica iz Žamnjaka.
Središnji prostor stalnog postava prapovijesne zbirke posvećen je ulomcima kamenih spomenika iz Nezakcija. Među njima se posebno ističe monumentalni blok s prikazom žene koja rađa i doji dijete, povezan sa skulpturom konjanika. Izloženi su i svi nalazi ulomaka dijelova antropomorfnih skulptura (torza mladića, dio ženske glave i sl.), zatim dijelovi tzv. žrtvenika i izbor ploča ukrašenih uklesanim spiralama i meandrima. Na području željeznodobnih nekropola dosta su česta pojava kameni blokovi s polukružnim udubljenjima, možda vezanim uz posebne obrede, pa je osim nezakcijskih izloženo i nekoliko takvih spomenika iz Limske gradine. Među kamenim spomenicima izložena je također "dvojna glava", koja je pronađena negdje u okolici Pule i otkupljena iz privatne zbirke početkom 20. stoljeća. U dvorani s kamenim spomenicima sekundarno je postavljena vitrina s izborom nalaza iz Nezakcija otkrivenih 1981. godine, u kojoj su uz ostalo izloženi ulomci situle s prikazom pomorske bitke i prijedlog makete broda prikazanog na situli.
U zadnje dvije dvorane prikazana je materijalna kultura Histra, željeznodobnih stanovnika Istre. Izložen je izbor grobnih nalaza iz nekropola Nezakcija, Limske gradine, Picuga, Kaštela kod Buja, Kaštelira kod Nove Vasi i Pule. Pored grobnih žara lokalne izrade s tipičnim geometrijskim ukrasima, izložene su posude izrađene po uzoru ili uvezene s područja sjeverne Italije i venetske kulture, mat slikane daunijske vaze, posude etruščanskog porijekla, rijetke crno- i crvenofiguralne grčke vaze koje su bile priložene u grobove bogatijih pokojnika. U grobove su također bile prilagane brončane posude, kacige i dijelovi nakita.
Uz nalaze iz istarskih nekropola, izložen je izbor predmeta iz liburnske nekropole istraživane u Osoru, s nakitom koji se potpuno razlikuje od onog histarskog.
Najmlađe izloške predstavljaju fibule latenoidnih oblika posljednjih stoljeća pr. Kr., iz nekropole Picuga.