Wystawa w piwnicach sandomierskiego Zamku, nosząca tytuł Ziemia Sandomierska w pradziejach i wczesnym średniowieczu, umożliwia nam fascynującą wędrówkę w zamierzchłą, bogatą przeszłość regionu sandomierskiego. Ziemie te nazywane są archeologicznym rajem ze względu na ilość i różnorodność stanowisk archeologicznych. Kwitło tu zwłaszcza osadnictwo neolityczne dzięki istnieniu dogodnych warunków naturalnych do gospodarki rolniczej i hodowli typu pasterskiego. Ludność młodszej epoki kamienia przyciągały urodzajne gleby wykształcone na lessach oraz surowce naturalne, m.in. krzemienie: świeciechowski, czekoladowy, pasiasty i inne. Ich złoża znajdują na północ od Gór Świętokrzyskich po Wisłę.

Prezentowane na ekspozycji zabytki pochodzą zarówno z dawnych osad, jak i z cmentarzysk. Są też znaleziska luźne, odnalezione przypadkowo, niektóre przed wielu laty. Eksponaty zostały ułożone w porządku chronologicznym, począwszy od starszej epoki kamienia zwanej paleolitem przez neolit, epokę brązu, żelaza po wczesne średniowiecze.

Najstarszą epokę reprezentują kości wymarłych zwierząt, mamuta i nosorożca włochatego, które liczą sobie przynajmniej dziesięć tysięcy lat i pochodzą z czasów tak zwanej epoki lodowcowej.

Wśród zabytków neolitycznych na wyróżnienie zasługuje skład doskonałej jakości wiórów z krzemienia czekoladowego, który prawdopodobnie został złożony w ofierze bóstwom wodnym poprzez zatopienie w rzece Wiśle. Uwagę przykuwa zrekonstruowany pochówek szkieletowy przedstawiciela kultury amfor kulistych, w którym zmarłemu, ułożonemu na boku w tzw. pozycji embrionalnej, towarzyszy bogaty zespół darów grobowych. Podziwiać można ponadto m.in. pięknie zdobione naczynia kultury złockiej, której nazwa pochodzi od miejscowości Złota koło Sandomierza.

Do najciekawszych artefaktów z epoki brązu należą: wyposażenie grobu ze Złotej, w którym pochowano naczelnika plemienia lub znaczącego przywódcę rodu; zdobiona szpila i tarczki spiralne, służące jako kolczyki, znalezione w grobie pod dużym kurhanem w Dacharzowie w powiecie sandomierskim oraz niewielki niebieskawy paciorek z pochówku obok kurhanu, będący jednym z najstarszych zabytków szklanych z ziem polskich. Paciorek jest importem z terenów kultury mykeńskiej w Grecji.