Dział Archeologiczny powołano w 1979 roku, wraz z uzyskaniem przez placówkę statusu Muzeum Okręgowego. Podstawowym zakresem działalności Działu jest gromadzenie, zabezpieczanie, opracowywanie oraz naukowa interpretacja materiałów archeologicznych pozyskiwanych z obszaru północnego Mazowsza. Od początku istnienia Dział prowadził zarówno prace dokumentacyjne, jak i badania terenowe, realizowane we współpracy z ośrodkami naukowymi oraz jednostkami konserwatorskimi.
W latach 80. XX wieku archeolodzy związani z Muzeum prowadzili wykopaliska w Siemiątkowie Koziebrodzkim, natomiast w kolejnej dekadzie skoncentrowali uwagę na systematycznych badaniach stanowisk związanych z okresem wpływów rzymskich oraz wczesnym średniowieczem w rejonie Dzierzgowa. Przez wiele sezonów badawczych Dział uczestniczył także w kompleksowych pracach archeologicznych na Zamku Książąt Mazowieckich w Ciechanowie, które dostarczyły istotnych danych dotyczących rozwoju i funkcjonowania lokalnego ośrodka władzy książęcej w średniowieczu.
Obecnie zbiory Działu liczą ponad 800 artefaktów ilustrujących dzieje osadnictwa w północnym Mazowszu – od pradziejów po okres nowożytny. Wyniki badań prezentowane są w formie wystaw stałych i czasowych oraz w publikacjach naukowych i popularnonaukowych.
Najważniejsze zabytki:
- Lunula srebrna typu „wołyńskiego” – wisiorek półksiężycowaty z uszkiem, pokryty granulacją w formie rombów, z trzema guzami kopułkowatymi u nasady. Odkryty jako element srebrnego skarbu (ok. 1,5 kg ozdób, monet i srebra siekanego), przypadkowo natrafionego w 1982 r. na terenie ogródków działkowych przy ul. Gostkowskiej w Ciechanowie. Lunulę datuje się na X/XI w., a jej obecność wiąże się z kontaktami handlowymi i kulturowymi szlakiem nadbużańskim z terenów Rusi.
- Talerz cynowy z herbem – odkryty w 1980 r. w fosie ciechanowskiego zamku, podczas badań Polskich Pracowni Konserwacji Zabytków. Na kołnierzu widoczny jest ryty herb w postaci róży, zaś w dnie naczynia wybito dwie punce: jedna z przedstawieniem orła w koronie, druga z inicjałami „PC”. Interpretowane są one jako prawdopodobnie najstarsze znane przedstawienie herbu miasta Ciechanowa.
- Plomba ołowiana z XVI w. – odnaleziona podczas tych samych badań, posiadająca odcisk herbu Mazowsza (orzeł bez korony). Stanowiła element systemu kontroli celnej.
- Topór ciesielski z 1290 r. – pozyskany w 2008 r. w trakcie badań archeologicznych na zamku ciechanowskim. Zabytek składa się z prostego styliska jesionowego (dł. 90 cm) i żeleźca o półkolistej krawędzi tnącej, osadzonego przy użyciu stalowego klina i wzmocnionego skórzanym pasem. Na rewersie żeleźca znajduje się nieczytelna punca kowalska. Analiza stratygraficzna i datowanie radiowęglowe C14 wskazują na związek narzędzia z najwcześniejszą fazą drewnianego grodu obronnego, poprzedzającego budowę murowanego zamku.
