Srednjovjekovna zbirka
Srednjovjekovna arheologija u Istri naročito se oplemenila poletom novih istraživanja nakon Drugoga svjetskog rata. Ubrzo se u sklopu Arheološkog muzeja Istre uspostavlja srednjovjekovni odjel kao preduvjet razvoja ranosrednjovjekovne, odnosno starohrvatske arheologije u Istri. Provode se značajna istraživanja groblja i ostataka crkvenih zdanja, što je uz zatečeni lapidarij sakralnih spomenika omogućilo predstavljanje dotadašnjih spoznaja i novih nalaza otvaranjem stalnog postava 1973. godine.
U dvije južne dvorane u prizemlju zgrade smješteni su, uz kamene spomenike, i ranokršćanski podni višebojni mozaici iz Nezakcija i Pule (Sv. Ivan od Nimfeja, Sv. Felicita, Sv. Nikola). Ponajviše su predočeni dijelovi tzv. crkvenog namještaja (oltarne pregrade, amboni, ciboriji, sarkofazi) i arhitekture (kapiteli, prozorske tranzene), uglavnom ukrašeni predromaničkim pleternim reljefima ranosrednjovjekovnog razdoblja iz Pule (kompleks katedrale sv. Marije, Sv. Felicita, Sv. Ivan kod Nimfeja, Sv. Marija Formoza) i drugih crkava južne Istre (Sv. Lovro kod Šijane, Sv. Lucija pri Val Sudigi i pri stanciji Savolago kod Galižane, Sv. Pelegrin kod Fažane, Sv. Andrija - Betiga kod Barbarige te crkve Gurana, Sv. Kvirin kod Vodnjana, Sv. Andrija kod Rovinja, Sv. Petar kod Loborike i Marčane).
U posljednje dvije dvorane stalnog postava (2. kat) prikazani su materijalni ostaci brojnih nalazišta iz dva kulturološka razdoblja: kasnoantičko-ranokršćanskog doba te iz vremena ranosrednjovjekovnih naseljavanja Istre. U prvoj su dvorani sistematizirani nalazi iz pulskih kasnoantičkih pojedinačnih grobova i s lokaliteta šire okolice (Škicini, Betegenica, Lakuža, Fažana, Brijuni) te oni s šireg područja Istre (Zambratija, Karpinjan, Sošići, Jurali), i to keramičke posude, najčešće kućne izrade, i metalni predmeti (standardni nakit, fibule, pojasne garniture) iz IV. i V. st. Posebno su istaknuti nalazi prikupljeni istraživanjima starokršćanskih groblja kod crkve sv. Petra blizu Dvigrada, sv. Elizeja kod Fažane, sv. Marije na Brijunima te s lokaliteta u Frančinima kod Pazina.
Pulski grobni spomenici zastupljeni su s dva vrijedna ulomka sarkofaga - mramornom pločom s orantima iz katedrale te zabatom od vapnenca s prikazima pokojnika. Uz ranokršćanske uljanice ukrašene starokršćanskim simbolima, predočeni su fotografijama i kopijama iznimno dragocjeni, ali nedostupni svjedoci ranokršćanske umjetnosti: relikvijar od slonovače iz crkve sv. Hermagore kod Štinjana (danas u Veneciji) te dva relikvijara (zlatni i srebrni) iz crkve sv. Tome apostola u Puli (danas u Beču).
Rijetki su nalazi koji označuju ostrogotsku vladavinu u Puli (groblja kod amfiteatra i kod Herkulovih vrata). Razdoblje slijeda Justinijanove rekonkviste (VI. st.) predočuje ulomak zidnog mozaika "Traditio legis" iz Maksimijanove bazilike sv. Marije Formoze u Puli, ali i predmeti materijalne kulture utvrđenih naselja i kastruma (Brijuni, Sipar, Stari Gočan).
U drugoj dvorani razdoblje ranobizantske uprave Istre naročito osvjetljavaju poslijeratna istraživanja velikih groblja s brežuljaka kod Novigrada, Motovuna i Buzeta (Čelega, Brkač, Veli Mlun, Mejica). Predstavljene su grobne cjeline s prilozima (keramičke posude, staklene perle ogrlica, brončane pojasne kopče, naušnice, narukvice, noževi, kresiva, vršci strijela), koji su pripadali novodoseljenom, slavenskom stanovništvu, gdje se uočavaju skromni tragovi i nagovještaji kristijanizacije (VII. - VIII. st.). Razdoblje franačke vlasti u Istri zastupljeno je srebrnim i brončanim nakitom (prstenje, naušnice) s velikoga starohrvatskog groblja u Žminju (VIII. - X. st.) te s groblja kod Malih Vrata u Buzetu (IX. st.).
Pri kraju postava predočen je kovčežić od slonovače iz Pirana - bizantski rad ukrašen dionizijskim scenama (IX. - X. st.). Posljednja izložbena dionica posvećena je razvoju glagoljice, koja je na kvarnersko-istarskom području ostavila značajne spomenike starohrvatske pismenosti (XI. i XII. st.) poput Valunske ploče, Grdoselskog ulomka, Bašćanske ploče i Plominskog natpisa.