Bronzos ir ankstyvasis geležies amžius, dar vadinamas ankstyvuoju metalų laikotarpiu, datuojamas II–I tūkstantmečiu pr. Kr. Šiuo laikotarpiu vyko reikšmingi pokyčiai Rytų Baltijos regiono bendruomenių gyvenime, kurie galėjo būti nulemti tiek išorinės įtakos, tiek vidinės visuomenės raidos pokyčių. Pradedami naudoti ir gaminti metaliniai dirbiniai, kurių visoje Lietuvos teritorijoje aptikta apie 400. Rinkinyje saugomi įvairiose Lietuvos vietose rasti bronziniai kirveliai, ietigaliai, darbo įrankiai ir papuošalai (apyrankės, smeigtukai). Aptariamu laikotarpiu keičiasi gyvenviečių struktūra, šalia neįtvirtintų gyvenviečių kalvose pradedamos įrengti įtvirtintos gyvenvietės – piliakalniai. Daugiausia juose ir aptikta su metalo liejimu susijusių įrankių. Rinkinyje saugomi archeologiniai radiniai iš Narkūnų (Utenos r.), Nevieriškės (Švenčionių r.), Sokiškių (Ignalinos r.) piliakalnių, taip pat iš polinės gyvenvietės, buvusios Luokesų ežere (Molėtų r.), kurioje labai gerai išliko įvairūs dirbiniai iš organinių medžiagų (medžio, augalinių pluoštų). Naujausi tyrimai rodo, kad būtent šiuo laikotarpiu įsigali gamybinis ūkis, žemdirbystė. Vakarinėje Lietuvos dalyje mirusieji pradedami laidoti pilkapiuose, atsiranda ir paplinta mirusiųjų deginimo paprotys. Iki tol nedeginti mirusieji daugiausia laidoti kapuose be sampilų. Muziejuje saugomi radiniai iš didžiausio žinomo šio laikotarpio pilkapyno Lietuvoje – Ėgliškių (Kretingos r.), taip pat iš Paveisininkų (Lazdijų r.) ir Naudvario (Jurbarko r.) kapinynų.