Rozsáhlé archeologické muzeum uchovává velké množství sbírek převážně z antických dob. Návštěvníci si mohou prohlédnout zejména historické předměty thrácké kultury, které se vztahují ke vzniku Nesebaru. Jedná se hlavně o různé druhy šperků a hrnčířských výrobků.
Vyspělost v období helénském a římském dokazuje sbírka kamenných náhrobků a soška Hecate, patronky čarodějnic. V suterénu muzea si pak zájemci mohou prohlédnout i množství pravoslavných ikon z místních kostelů.
