Экспозиция «Сибирь в древности» занимает пять залов цокольного этажа. Основная идея экспозиции — показать не хронологическое развитие отдельных народов Сибири, а дать комплексную картину жизни целых регионов: скотоводов-кочевников на юге Сибири, земледельцев в долинах Оби и Енисея, охотников и рыболовов в таежных зонах, оленеводов на крайнем севере. Развитие этих культур прослежено в залах — от палеолита до этнографической современности.
В зале «Охотники и рыболовы» (III тыс. до н.э. — нач. XX в.) представлено оружие, ловушки и капканы, амуниция и объекты охоты, предметы, связанные с собирательством и рыболовством, ремесленные инструменты для обработки дерева, кости, бересты. Духовная культура показана комплексами древних верований и священных предметов.
В зале «Земледельцы и скотоводы» (II тыс. до н.э. — XX в.) показаны сельскохозяйственные орудия труда, приспособления для бронзолитейного и гончарного производства, ткачества и плетения, украшения и женская одежда. Представлены такие традиционные верования как шаманизм и солнечные культы. Среди экспонатов зала «Скотоводы — кочевники» (IV в. до н.э. — ХХ в.) — вооружение и амуниция, мужская и женская одежда, предметы внутреннего убранства юрты, кухонная, бытовая и ритуальная посуда кочевников, погребение с конем.
