Το μουσείο στεγάζει ευρήματα από τους σπουδαίους αρχαιολογικούς χώρους της ευρύτερης περιοχής της Ερέτριας, που χρονολογούνται από την Προϊστορική έως την Ρωμαϊκή περίοδο. Στο μουσείο εκτίθεται κεραμική, όλων των περιόδων, γλυπτά και ανάγλυφα της Αρχαϊκής, Κλασικής και Ελληνιστικής Εποχής, χάλκινα αντικείμενα, όπως αγγεία, ειδώλια, είδη πολυτέλειας από την Ανατολή, κοσμήματα από χρυσό, ασήμι, χαλκό, φαγεντιανή (πόρπες, αλυσίδες, σκουλαρίκια κλπ), λυχνίες και οπλισμός.

Τα εκθέματα παρουσιάζονται με χρονολογική ταξινόμηση και είναι οργανωμένα στις ενότητες:

Προϊστορική Ερέτρια και η γύρω περιοχή, με ευρήματα από την Ξηρόπολη Λευκαντίου, την Μαγούλα Ερέτριας και την Αμάρυνθο,

Γεωμετρικά Νεκροταφεία Ερέτριας και Λευκαντίου,

Η Πόλη της Ερέτριας με αντικείμενα που αφορούν τον καθημερινό, ιδιωτικό,αθλητικό, λατρευτικό και νεκρικό βίο,

Αρχιτεκτονικά μέλη, Ψηφίσματα και Επιγραφές.

Οι ενότητες συνοδεύονται από εύληπτο εποπτικό υλικό. Στην συλλογή εντυπωσιάζουν τα ευρήματα από το γεωμετρικό Λευκαντί, ιδίως το πήλινο ομοίωμα Κενταύρου και τμήματα του δυτικού αετώματος της αρχαϊκής φάσης του ναού του Δαφνηφόρου Απόλλωνα που αναπαριστά Αμαζονομαχία. Σημαντικό είναι το σύμπλεγμα Θησέα και Αντιόπης, της Αθηνάς, ίππου και Αμαζόνων.