A Régészeti Gyűjtemény 1967-ben önállósult, azonban már 1952-től feltűnnek régészeti leletek az orosházi múzeumban. A jelenleg több mint 26 ezer leltárazott, illetve 17 ezer leltározásra váró régészeti korú tárgy egy része Juhász Balázs gyűjteményéből, valamint a XX. század második felében végzett ásatásokból származik, míg az újabban nyilvántartásba vett tárgyak között az ásatási leletek mellett egyre növekvő számban vannak jelen a fémdetektoros kutatások során előkerült tárgyak.
A Régészeti Gyűjtemény mind korban, mind pedig térben nagy intervallumot ölel fel – korszakot tekintve a neolitikumtól (újkőkortól) a kora újkorig terjedő több évezredet, területileg pedig nagyjából a mai Békés megye dél-délnyugati részét ismerhetjük meg az Orosházán őrzött régészeti anyag tükrében.
A múzeum gyűjtőterületéhez tartozó valamennyi településről rendelkezünk több-kevesebb régészeti emlékkel, melyek jelentős része kerámia, ugyanakkor fémből, csontból, kőből, üvegből, s egyéb anyagból készült tárgyak is megtalálhatók a leletek között.
A Régészeti Gyűjtemény 2015 óta jelentős ütemben növekszik a múzeummal együttműködő fémkeresős kollégáknak köszönhetően, így az utóbbi időben leginkább a fémtárgyak terén tapasztalható gyarapodás. A Régészeti Gyűjtemény kéz a kézben jár a feltárások során napvilágot látott embertani és archaeozoológiai leletekkel, melyek bár jelenleg a Régészeti Gyűjtemény részét képezik, nyilvántartásuk és feldolgozásuk a témában jártas, külsős szakembert igényel.
A Régészeti Gyűjtemény tárgyaihoz nagy mennyiségű dokumentáció (ásatási feljegyzések, jelentések, képi anyag, stb.) is kapcsolódik, amit a Régészeti Adattár és a Régészeti Fotó- és CD-tár foglal magába.
