จัดแสดงเรื่องราวของเมืองกำแพงเพชรตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์เรื่อยมาจนถึงยุคประวัติศาสตร์ โดยแบ่งยุคสมัยเป็นสมัยทวารวดี สมัยลพบุรี และสมัยสุโขทัย

  กำแพงเพชรมีการพบหลักฐานทางโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์แพร่กระจายในพื้นที่อำเภอเมือง อำเภอคลองขลุง อำเภอขาณุวรลักษบุรี อำเภอโกสัมพีนคร เป็นต้นโบราณวัตถุที่พบจากแหล่งโบราณคดีในพื้นที่ดังกล่าวนี้สามารถเปรียบเทียบลักษณะได้กับหลักฐานทางโบราณคดีที่พบจากแหล่งโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ อาทิ แหล่งโบราณคดีบ้านเก่าแหล่งโบราณคดีเขาสามเหลี่ยม อำเภอเมือง จังหวัดกาญจนบุรี แหล่งโบราณคดีโคกพนมดี แหล่งโบราณคดีหนองโน อำเภอพนัสนิคม จังหวัดชลบุรี แหล่งโบราณคดีบ้านใหม่ชัยมงคล อำเภอตาคลี จังหวัดนครสวรรค์ แหล่งโบราณคดีบ้านโป่งมะนาว อำเภอพัฒนานิคม จังหวัดลพบุรี ฯลฯ ซึ่งกำหนดอายุราว 6,000 - 1,500 ปีมาแล้ว

  หลักฐานทางโบราณคดีที่พบในกำแพงเพชร ทำให้สามารถสันนิษฐานถึงสภาพการดำรงชีพของผู้คนในอดีตได้ว่า กลุ่มชนดั้งเดิมที่อาศัยอยู่มีการดำรงชีพโดยอาศัยสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ และมีพัฒนาการมาโดยลำดับจากการเก็บของป่าล่าสัตว์ มีการทำเครื่องมือหินกะเทาะ ภาชนะดินเผาเพื่อใช้ในชีวิตประจำวัน สู่การเป็นชุมชนที่เริ่มตั้งถิ่นฐาน สร้างสรรค์ประดิษฐกรรมเพื่อการดำรงชีวิต อาทิ การทำเครื่องมือหินที่มีการตกแต่งคมด้วยการขัดฝนผิวเพื่อการใช้งาน การทำภาชนะดินเผา การรู้จักนำเส้นใยธรรมชาติมาผลิตเป็นสิ่งทอ เครื่องนุ่งห่ม การหล่อโลหะประเภทสำริด และเหล็ก ฯลฯ รวมทั้งมีการแลกรับวัฒนธรรมกับชุมชนใกล้เคียง ซึ่งนำไปสู่การพัฒนาเป็นชุมชนเมืองในสมัยประวัติศาสตร์

  จังหวัดกำแพงเพชรมีแหล่งโบราณคดีซึ่งปรากฏหลักฐานเกี่ยวกับการกลุ่มชนและพัฒนาการทางวัฒนธรรมนับแต่สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุราว 6,000 - 1,500 ปีมาแล้ว แหล่งโบราณคดีเหล่านี้ ได้แก่

       - แหล่งโบราณคดีเขากะล่อน บ้านหาดชะอม ตำบลพุทราอำเภอขาณุวรลักษบุรี แหล่งโบราณคดีแห่งนี้พบเมื่อ พ.ศ.2535 หลักฐานทางโบราณคดีในแหล่ง อาทิ ขวานหินขัด หินลับ ภาชนะดินเผา ลูกปัดหิน กำไลหิน ลูกกลิ้งดินเผา ลูกกระสุนดินเผา เป็นต้น กำหนดอายุราว 6,000 - 2,000 ปีมาแล้ว      

       - แหล่งโบราณคดีมอเสือตบ บ้านคลองเมือง ตำบลโกสัมพี อำเภอโกสัมพีนคร แหล่งโบราณคดีมอเสือตบเป็นแหล่งโบราณคดียุคโลหะ อายุประมาณ 6,000 - 1,500 ปีมาแล้ว โดยพบหลักฐานทางโบราณคดี อาทิ เครื่องมือหินขัด ภาชนะดินเผา แวดินเผา ลูกกระสุนดินเผา ผนังเตาถลุงโลหะ เครื่องมือเหล็ก ลูกปัดหินคาร์เนเลียน ฯลฯ

       - แหล่งโบราณคดีบ้านโค้งวิไล อำเภอคลองขลุง แหล่งโบราณคดีบ้านโค้งวิไลเป็นแหล่งโบราณคดียุคโลหะ อายุประมาณ 2,000 - 1,500 ปีมาแล้ว หลักฐานทางโบราณคดีที่พบ ได้แก่ ภาชนะดินเผา แวดินเผา เครื่องมือเหล็ก เป็นต้น

       - แหล่งโบราณคดีถ้ำเขียว อำเภอเมือง แหล่งโบราณคดีถ้ำเขียว เป็นแหล่งโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุราว 4,000 - 2,500 ปีมาแล้ว โดยพบหลักฐานทางโบราณคดีในแหล่ง อาทิ ขวานหินขัด ลูกปัดหิน ลูกปัดแก้วเป็นต้น      

       - แหล่งโบราณคดีบ้านคลองลาน อำเภอคลองลาน แหล่งโบราณคดีถ้ำเขียว เป็นแหล่งโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุราว 4,000 - 2,500 ปีมาแล้ว หลักฐานทางโบราณคดีที่พบ ได้แก่ ภาชนะดินเผา แวดินเผา ฯลฯ

       - แหล่งโบราณคดีบ้านคอปล้อง และบ้านชายเคือง ตำบลระหาน อำเภอบึงสามัคคี แหล่งโบราณคดีดังกล่าวพบเมื่อประมาณ พ.ศ.2546 จากลักษณะหลักฐานทางโบราณคดีที่พบเช่น หินดุ แวดินเผา ลูกกระสุนดินเผา ลูกปัดแก้ว ลูกปัดหิน เครื่องมือสำริด เครื่องมือเหล็ก ฯลฯ กำหนดอายุราว 4,000 - 1,500 ปีมาแล้ว

       - แหล่งโบราณคดีบ้านหนองกอง ตำบลนาบ่อคำ อำเภอเมือง เป็นแหล่งโบราณคดีในยุคโลหะ อายุประมาณ 2,000 - 1,500 ปีมาแล้ว โดยพบหลักฐานทางโบราณคดี อาทิ ลูกปัดหินคาร์เนเลียน ลูกปัดหินโมรา เป็นต้น 

        ทวารวดี เป็นชื่อเรียกดินแดนหนึ่งในภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ตั้งอยู่ระหว่างศรีเกษตร (ในประเทศเมียนมาร์ปัจจุบัน) และเจิ้นลา (เจนละ) (ในประเทศกัมพูชา ปัจจุบัน) เมื่อราวพุทธศตวรรษที่ 11 - 16 โดยปรากฏครั้งแรกในงานเขียนของนักวิชาการ คือ แซมมวล บีล เมื่อ พ.ศ.2427 นอกจากนี้ยังปรากฏในบันทึกการเดินทางของพระภิกษุจีนชื่อ เหี้ยนจัง ซึ่งมีชีวิตอยู่ในสมัยราชวงศ์ถัง ทวารวดีเป็นชื่อที่ตรงกับจารึกอักษรปัลลวะ ภาษาสันสกฤตบนเหรียญเงินที่พบจากเมืองโบราณในจังหวัดนครปฐม เมืองโบราณอู่ทอง จังหวัดสุพรรณบุรี แหล่งโบราณคดีบ้านคูเมืองจังหวัดสิงห์บุรี ฯลฯ กำหนดอายุราวพุทธศตวรรษที่ 12 - 16 (ผาสุข อินทราวุธ 2542)

  โบราณสถานและโบราณวัตถุที่พบในวัฒนธรรมทวารวดี อาทิ สถาปัตยกรรมศาสนสถาน สร้างด้วยอิฐ และศิลาแลง พระพุทธรูป พระพิมพ์ เสมาหิน สถูปจำลอง ธรรมจักร ลูกปัดทำจากแก้ว หิน ทองคำ ฯลฯ ทำให้สันนิษฐานได้ถึงสภาพสังคมในวัฒนธรรมดังกล่าวว่าพัฒนามาจากสภาพชุมชนสมัยก่อนประวัติศาสตร์ผสมผสานกับวัฒนธรรมที่ได้รับอิทธิพลจากอินเดีย จีน โรมัน ฯลฯ ผ่านการติดต่อค้าขายทำให้ชุมชนเกิดการขยายตัวจากสังคมหมู่บ้านเป็นสังคมเมือง โดยมีรากฐานทางเศรษฐกิจจากการเกษตรกรรม การค้าขายแลกเปลี่ยนทรัพยากรในท้องถิ่นกับชุมชนใกล้เคียงและชุมชนโพ้นทะเล นับถือพุทธศาสนาควบคู่กับศาสนาฮินดูจากภายนอกและวัฒนธรรมทวารวดี (สุภัทรดิศ ดิศกุล 2550; ผาสุข อินทราวุธ 2542)

  แหล่งโบราณคดีในวัฒนธรรมทวารวดีมีลักษณะการก่อสร้างเป็นแหล่งชุมชนที่มีคูน้ำคันดินล้อมรอบ ซึ่งเกิดจากการปรับพื้นที่ตามสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติ ทำให้ลักษณะของสิ่งก่อสร้างคูน้ำคันดินคันดินมีรูปทรงไม่เป็นไปตามแบบเรขาคณิตในประเทศไทยปรากฏหลักฐานแหล่งโบราณคดีในวัฒนธรรมทวารวดีกระจายอยู่ในพื้นที่ส่วนต่างๆอาทิเขตที่ราบลุ่มภาคกลาง ตามลำแม่น้ำเจ้าพระยา ลุ่มน้ำแม่กลอง - ท่าจีน ลุ่มน้ำลพบุรี - ป่าสัก ภาคตะวันออกบริเวณลุ่มน้ำบางปะกง ภาคตะวันออกเฉียงเหนือ ภาคเหนือ เป็นต้น 

       ในช่วงพุทธศตวรรษที่ 12 อันเป็นระยะเวลาที่วัฒนธรรมทวารวดีปรากฏในพื้นที่ส่วนต่างๆของประเทศไทยนั้น วัฒนธรรมเขมรโบราณที่มีศูนย์กลางอยู่ที่เมืองพระนครในกัมพูชาได้แพร่กระจายเข้ามาในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของไทย และทวีความสำคัญจนกลายเป็นวัฒนธรรมหลักในพื้นที่บางส่วนของภาคกลาง เช่น ราชบุรี สุพรรณบุรี เพชรบุรี กาญจนบุรี ลพบุรี ฯลฯ  ภาคตะวันออก และภาคตะวันออกเฉียงเหนือ นับแต่พุทธศตวรรษที่ 16 - 18 อย่างไรก็ตาม รูปแบบศิลปกรรมในวัฒนธรรมเขมรโบราณที่พบในประเทศไทยในช่วงเวลาดังกล่าวนั้น นักวิชาการพบว่ามีการผสมผสานความเป็นพื้นถิ่นของช่างในรูปแบบศิลปกรรมที่สร้างสรรค์ขึ้นซึ่งต่างจากศิลปะเขมรโบราณในกัมพูชา ดังนั้นจึงกำหนดชื่อเรียกวัฒนธรรมอันเป็นที่มาของแบบอย่างศิลปกรรมนี้ว่า วัฒนธรรมลพบุรี หรือ วัฒนธรรมเขมรโบราณในประเทศไทย ลักษณะเด่นของชุมชนในวัฒนธรรมลพบุรี คือ การสร้างเมืองรูปสี่เหลี่ยมล้อมรอบคูน้ำคันดิน และการสร้างแหล่งน้ำขนาดใหญ่ กักเก็บน้ำเพื่อการอุปโภค บริโภค บริเวณกลางเมืองนิยมสร้าง ศาสนสถานสำหรับประกอบพิธีกรรม สถาปัตยกรรมส่วนใหญ่เป็นศาสนสถานในศาสนาฮินดูและศาสนาพุทธมหายาน ก่อสร้างด้วยหินทราย ศิลาแลง อิฐ ซึ่งมีแบบแผนการก่อสร้างถือความสำคัญของแกนสมมาตรเป็นหลัก โดยมีองค์ประกอบร่วมทางสถาปัตยกรรม เช่น บาราย (สระน้ำ) คูน้ำคันดินกำหนดเขตรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส สี่เหลี่ยมผืนผ้า รูปเกือกม้า ฯลฯ ร่องรอยสถาปัตยกรรมวัฒนธรรมลพบุรีเก่าสุดที่พบในประเทศไทยมีอายุย้อนหลังราวพุทธศตวรรษที่ 12 - 13 เป็นส่วนประกอบของกรอบประตูที่เรียกว่า ทับหลัง จากปราสาทเขาน้อยสีชมพู อำเภออรัญประเทศ จังหวัดสระแก้ว หลังจากนั้นจึงพบโบราณสถานที่มีอายุร่วมสมัยกับวัฒนธรรมเขมรโบราณแบบพะโค (ราว พ.ศ.1420 - 1440) แบบเกาะแกร์ (ราว พ.ศ.1465 - 1490) แบบแปรรูป (ราว พ.ศ.1490 - 1510) ในบริเวณภาคตะวันออกและภาคตะวันออกเฉียงเหนือ โบราณสถานในวัฒนธรรมลพบุรีที่สำคัญและพบมากในประเทศไทย  ได้แก่ โบราณสถานแบบบาปวน (ราว พ.ศ.1560 - 1630) แบบนครวัด (ราว พ.ศ.1650 - 1720) และแบบบายน (ราว พ.ศ.1720 - 1780) 

           ในช่วงสมัยสุโขทัย ราวพุทธศตวรรษที่ 19 - 20 พื้นที่ริมสองฝั่งแม่น้ำปิงในเขตจังหวัดกำแพงเพชร ได้ปรากฏร่องรอยเมืองโบราณที่สำคัญหลายแห่ง อาทิ เมืองไตรตรึงษ์ เมืองคณฑี เมืองเทพนคร เมืองนครชุม และเมืองกำแพงเพชร ซึ่งถ้าจะกล่าวถึงศูนย์กลางการปกครองช่วงสมัยสุโขทัยในพื้นที่ลุ่มน้ำปิงตอนล่างนี้ เมืองนครชุมที่ตั้งอยู่ริมคลองสวนหมากทางฝั่งตะวันตกน่าจะเกิดขึ้นก่อนเมืองกำแพงเพชร ดังปรากฏข้อความในศิลาจารึกหลักที่ 3 (จารึกนครชุม) ที่กล่าวถึงการประดิษฐานพระบรมสารีริกธาตุไว้ที่กลางเมืองนครชุม ซึ่งเป็นช่วงรัชสมัยของสมเด็จพระมหาธรรมราชาที่ 1 ลิไท แห่งกรุงสุโขทัย เมื่อประมาณพุทธศักราช 1900 ต่อมาจึงย้ายศูนย์กลางการเมืองการปกครอง ตลอดจนความเจริญรุ่งเรืองทางศาสนาและศิลปกรรมไปยังฝั่งตรงข้ามคือฝั่งตะวันออกของแม่น้ำปิง อันเป็นที่ตั้งของเมืองกำแพงเพชรหรือเมืองชากังราว