Dział Archeologii Muzeum Ziemi Tarnowskiej (istniejący od 40 lat) gromadzi zabytki związane z osadnictwem pradziejowym i średniowiecznym z terenu wschodniej części Województwa Małopolskiego (obszar dawnego województwa tarnowskiego).
Zbiór zabytków zgromadzonych w Dziale liczy kilkadziesiąt tysięcy przedmiotów. Zabytki pochodzą z własnych badań terenowych, zarówno wykopaliskowych, jak i różnego rodzaju sondaży i nadzorów. Do znaczących kolekcji należą: materiały neolityczne (Gwoździec); z okresu wpływów rzymskich (Łętowice, Tarnowiec), materiały wczesnośredniowieczne z grodziska w Zawadzie oraz średniowieczne z zamków w Tarnowie, Czchowie i miasta Tarnów. Część zbiorów to także przekazy i dary od różnych instytucji i osób prywatnych.
Wydzieloną kolekcję stanowią zabytki z badań powierzchniowych Archeologicznego Zdjęcia Polski, prowadzonych głównie w dorzeczu Dunajca i Białej.
Ważne miejsce w działalności Działu zajmują prace gabinetowe – opracowywanie wyników wykopalisk i zbiorów, publikacje. Prowadzona jest także działalności popularyzatorska – wystawy, odczyty, lekcje dla młodzieży, artykuły w prasie codziennej.
Osobnym zbiorem jest kolekcja numizmatyczna licząca obecne ok. 4 200 eksponatów. Składają się na nią numizmaty od monet antycznych z IV w. p.n.e. po współczesne monety i banknoty emitowane przez Narodowy Bank Polski.
Najbardziej interesującą część zbiorów numizmatycznych stanowią skarby. Muzeum tarnowskie posiada ich 4, w tym 2 znalezione podczas wykopalisk na zamku na Górze św. Marcina, liczące aż 999 sztuk monet polskich, szwedzkich i pruskich od późnego średniowiecza po rok 1663.
Zainteresowani archeologią mogą także korzystać z fachowego księgozbioru, który liczy ok. 1500 tomów a także z Archiwum Działu, liczącego ok. 8 tys. teczek.
Aktywność działu zwiększa zainteresowanie archeologią, co z kolei owocuje licznymi zgłoszeniami nowych znalezisk archeologicznych wzbogacających nasze zbiory i archiwalia.