Βρίσκεται στην περιοχή του Σιδηροδρομικού Σταθμού της πόλης και αποτελεί το σημαντικότερο οργανωμένο χώρο ενημέρωσης του κοινού για την ιστορική πορεία της περιοχής από την πρώιμη αρχαιότητα έως και τα βυζαντινά χρόνια. Οι πληροφορίες αναπτύσσονται σε διακριτές εκθεσιακές ενότητες, οι οποίες είναι οργανωμένες σύμφωνα με τις πλέον σύγχρονες μουσειολογικές αντιλήψεις.

Η πρώτη ενότητα του ισογείου αφορά στην ανθρώπινη παρουσία στο Νομό στα προϊστορικά χρόνια. Περιλαμβάνει πληροφορίες για τη γεωμορφολογία της περιοχής, τη χλωρίδα και την πανίδα, καθώς και για τους οικισμούς της Νεολιθικής και της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού στις λεκάνες Αμυνταίου, Φλώρινας και Πρεσπών. Σημαντική θέση στην ενότητα αυτή καταλαμβάνουν τα ευρήματα (αγγεία, εργαλεία, υλικά δόμησης, αντικείμενα οικοτεχνίας κ.λπ.) από τις παλιότερες και πιο πρόσφατες ανασκαφικές έρευνες στην Τούμπα του Αρμενοχωρίου, ενώ αναλυτικοί πίνακες, ζωγραφικές, σχεδιαστικές και ψηφιακές αναπαραστάσεις περιγράφουν με γλαφυρό τρόπο μια ολοκληρωμένη εικόνα για όλες της πτυχές της ζωής στον οικισμό της Πρώιμης Εποχής του Χαλκού.

Η δεύτερη και τρίτη αίθουσα του ισογείου φιλοξενούν αντιπροσωπευτικά δείγματα γλυπτικής από διάφορες περιοχές του Νομού. Πρόκειται για έργα τοπικών εργαστηρίων, με χαρακτηριστικότερες τις ανάγλυφες ταφικές στήλες των ρωμαϊκών χρόνων (1ος αι. π.Χ. - 4ος αι. μ.Χ.) με μορφές νεκρών που σε κάποιες περιπτώσεις φέρουν επιγραφές με ονόματα θεών. Στην τέταρτη αίθουσα εκτίθεται ένα ψηφιδωτό με γεωμετρικά σχέδια και επιγραφές, το οποίο αποσπάστηκε από δάπεδο κτιρίου των ρωμαϊκών χρόνων (2ος-3ος  αι. μ.Χ.) που ανασκάφτηκε στις Κάτω Κλεινές.

Ο όροφος του Μουσείου είναι αφιερωμένος στην παρουσίαση των δύο σημαντικών ελληνιστικών οικισμών της περιοχής, τις Πέτρες και τον Άγιο Παντελεήμονα Φλώρινας. Στις κλειστές προθήκες εκτίθενται αντικείμενα καθημερινής χρήσης, εργαλεία, αγγεία διαφόρων τύπων και μεγεθών, πήλινα ειδώλια θεοτήτων, νομίσματα, αλλά και απανθρακωμένοι σπόροι δημητριακών, ποσότητες ρητίνης, που αποκαλύφθηκαν κατά τις ανασκαφικές έρευνες στους δύο οικισμούς. Ιδιαίτερα εντυπωσιακή είναι η αναπαράσταση του εσωτερικού ενός δωματίου σπιτιού από τις Πέτρες με το σύνολο της οικοσκευής του, που αποδίδει με τον πλέον κατανοητό τρόπο την εικόνα μιας οικίας των ελληνιστικών χρόνων.

Τέλος, σε ειδικά διαμορφωμένο χώρο εκτίθενται έργα βυζαντινής και μεταβυζαντινής τέχνης, τα οποία προέρχονται από τα μνημεία της περιοχής των Πρεσπών, με καλύτερα σωζόμενες τις τοιχογραφίες από τη Βασιλική του Αγίου Αχιλλείου.