Экспозиция "Древняя история народов Урала" делится на 3 части. В первом небольшом зале представлена флора и фауна, которые встретили древнего человека на восточном склоне Урала 34.000 лет назад. В то время климат был холодный, и в Зауралье существовал необычный ландшафт – тундростепи, в нем обитали мамонт, бизон, дикая лошадь, северный олень, пещерный лев, медведь, волк, сайгак, суслик, черный ворон, полярная сова.
Через стилизованный вход в пещеру Вы переходите в зал, где представлены подлинные памятники материальной и духовной культуры человека от каменного века до средневековья. Над головой посетителя, повторяя маршрут экскурсии, изгибается лента времени, на ней обозначены события в истории мировой цивилизации, позволяющие соотнести время и место действия с событиями на Урале.
В открытых нишах зала экспонируются копии рисунков эпохи верхнего палеолита из Каповой и Игнатиевской пещер на Южном Урале. Фрагмент реконструкции очага из неолитического жилища, погребения эпохи энеолита в гроте Дождевом на р. Чусовой и в могильнике на Аятском озере. Шесть панно, исполненные в технике гризайль, демонстрируют нам уникальные археологические памятники восточного склона Урала: межплеменное святилище Камень Дыроватый на р. Чусовой, наскальные рисунки камня Двуглазого на р. Нейве, литейное производство на горе Петрогром (Исетское озеро), древнее мансийское святилище в пещере Жилище Сокола на р. Какве.
Впервые в экспозиции можно увидеть портреты людей эпохи каменного века (мужской портрет из захоронения в гроте Дождевом), два женских портрета эпохи раннего средневековья (могильник Калмацкий Брод), и эпохи позднего средневековья (могильник Подчеган).
Также можно увидеть витрины с реконструкцией поселения Ташково II (Курганская область) раннебронзового времени и макетом горна для производства меди на г. Петрогром раннего железного века.
Особые витрины с подсветкой снизу рассказывают о событиях, которые происходили на сопредельных территориях, но оказали огромное влияние на развитие местных племен. К ним относится возникновение южноуральского очага металлургии (Каргалинские рудники), появление "страны городов" и Аркаима в южноуральских степях.
Третья часть экспозиции размещена на галерее. Она знакомит посетителя с археологами, открывшими памятники на восточном склоне Урала и изучавшими древнюю историю нашего края и квадратами раскопов, чтобы посетитель мог представить, что видит археолог, вскрывая новый слой памятника.