Появление первых людей в низовьях Томи 16–17 тысяч лет назад в эпоху последнего оледенения Земли. Это были охотники на крупных травоядных животных, современников свсонта - бизонов, лошадей, северных оленей. Их культуру археологи относят к периоду позднего палеолита, времени, когда сформировался современный человек, появились религиозные представления и первые произведения искусства.

Один из самых замечательных образцов первобытного творчества и является отправной точкой нашего путешествия по реке времени. Экспозицию открывают фотография и прорисовка бивня мамонта с гравированными изображениями различных животных и знаков, объединенных в сложную и во многом загадочную композицию. Бивень был обнаружен в районе Парусинки и является на сегодняшний день самым древним артефактом на территории Северска и его окрестностей (13 тысяч лет).

В разделе, посвященном эпохе неолита (новокаменного века) материальная культура и духовный мир населения Нижнего Притомья представлены богатыми коллекциями каменных орудий, керамики, произведениями первобытного искусства. Они были найдены при раскопках Самусьского могильника, поселений Усть-Порос и Чердашный Лог.

Экспозиция бронзового века знакомит посетителей с материалами двух ярких феноменов эпохи-поселений Самусь IV и Чекист. В их культуре нашли отражение важнейшие инновации того времени – переход к скотоводству и земледелию, овладение секретами изготовления предметов из звонкой, блестящей бронзы.

Помимо традиционных экскурсий музей предлагает своим гостям надеть волшебные очки и совершить виртуальное путешествие в бронзовый век. Суперсовременные технологии делают это погружение в древность красочным и эмоциональным, что соответствует духу нашего времени.

Железные изделия появились на территории Нижней Томи только в конце I тыс. до н.э. Преобладали в основном изделия из бронзы: орудия труда (литейные формы, топоры, наконечники стрел), вооружение (кинжалы, копья, кистень), украшения (бусы из янтаря и речного жемчуга) и предметы культа бронзовые крестовидные подвески, связанные с культом солнца). Представленные экспонаты рассказывают о занятиях населения шеломокской и кулайской археологических культур земледелием, скотоводством, охотой и рыболовством. Мировоззрение человека того времени выразилось в изготовлении культовых отливок из бронзы.

Раздел посвящен Усть-Киргизскому или Богородице-Алексеевскому монастырю, оказавшему большое влияние на распространение православия в крае и хозяйственное освоение территории. В настоящее время экспозиция в этой части дополнена новыми экспонатами. Так в реконструкции монашеской кельи появилась схима, подаренная Музею епископом Томским и Асиновским Ростиславом, установлен макет Томской крепости, представлены реконструкция кольчуги, а также пушка-пищаль XVII–XVIII вв. Часть предметов предоставлена Томским областным краеведческим музеем, основная часть - и из фондов Музея г. Северска.

Этнографическая часть экспозиции представлена двумя темами: «Этнография русских сибиряков Притомья» и «Этнография народов Сибири». Первая — состоит из нескольких комплексов («Крестьянское подворье с избой», «Ткацкий стан», «Промысловая избушка», «Городской привоз», демонстрирующих хозяйство и дом сибиряка с набором орудий труда по земледелию, рыболовству, кедровому промыслу, обработке дерева, кузнечному, бондарному промыслам, прядению и ткачеству.

Крестьянская изба (красный угол). XIX – нач. XX вв.
В избе с русской печью и передним углом можно увидеть полный набор домашней утвари – горшки, чугунки, ухваты, ступы, корыто, маслобойка, а также предметы, приобретенные в городе. Уникальным экспонатом являются жернова ХIХ века из массивных березовых чурок для перемола зерна на муку. Экспозиция постоянно дополняется новыми экспонатами (соха, плуг, вилы стоговые, долбленая лодка - обласок и орудия по обработке дерева).

Раздел содержит информацию о переселенцах Сибири с конца XIX в. - русских, белорусов, украинцев, поляков и других народов Европейской части России. На примере д. Виленка, основанной в 1898 г. переселенцами из Гродненской губернии, показан предвоенный уклад жизни томских селений - реконструкция интерьера сельского дома с мебелью местного производства, предметами быта, образования и культуры.
Отдельный комплекс посвящен истории создания и деятельности трудовой коммуны «Чекист», основанной в 1933 г. в устье р. Киргизки.
Материалы по Харьковскому минному заводу, эвакуированному в 1941 г. в поселок Чекист, рассказывают о крупнейшем оборонном предприятии на территории будущего города Северска.