Zbiory z epoki brązu i wczesnej epoki żelaza, datowane od ok. XV do ok. III w. p.n.e. pochodzą z ponad 2,5 tys. stanowisk, usytuowanych w większości na obszarze centralnej i wschodniej Polski. Przeważają bogate kolekcje naczyń ceramicznych, pozyskiwanych w trakcie badań licznych cmentarzysk ludności kultury łużyckiej i kultury grobów kloszowych a także stanowisk kultury trzcinieckiej i kultury pomorskiej. Zasoby Działu uzupełnia obfity zestaw wyrobów brązowych (ozdób, narzędzi, broni), pochodzących głównie ze znalezisk gromadnych - skarbów oraz przedmioty wykonane z żelaza, kamienia, krzemienia, rogu i kości. Do najcenniejszych i najciekawszych należą przypisywane ludności kultury trzcinieckiej skarby ozdób brązowych z Dratowa, Stawiszyc, Rawy Mazowieckiej i Żyrardowa; łużyckie, wielkie zapinki ze Świdnicy i Strzyżowa, niezwykle efektowne naramienniki i nagolenniki ze skarbów z Gośniewic, Woskowic Małych, Złakowa Borowego, sztylet i miecze pochodzące ze znaleziska gromadnego z Wojciechowic. Ponadto do zbiorów Działu Epoki Brązu należą przedmioty z dawnych kolekcji oraz przedwojennych badań prowadzonych na wschodnich rubieżach II Rzeczypospolitej. Są to m.in. znaleziony na Podolu kimmeryjski kocioł, wykonany ze zdobionych blach miedzianych; zabytki pochodzące z kurhanów scytyjskich, w tym znaczna liczba grocików brązowych; inwentarz eponimicznego cmentarzyska kultury wysockiej.