Con más de doce mil piezas a su cargo, el departamento gestiona casi la mitad de la colección total del Museo. Incluye objetos producidos por los diferentes grupos culturales, abarcando cronológicamente desde el Paleoindio hasta el período virreinal y geográficamente desde Norteamérica hasta la Patagonia. Destaca la llegada de piezas arqueológicas al Real Gabinete procedentes de expediciones científicas desde el siglo XVIII. Por su número y calidad las culturas mejor representadas son andinas (chimú, moche, nazca e inca) y centroamericanas (Costa Rica), gracias a expediciones y donaciones realizadas desde finales del siglo XIX. Sin embargo, las piezas más emblemáticas (Códice Tro-Cortesiano, Códice Tudela, o estela de Madrid) son de origen mesoamericano, lo que equilibra una colección que prácticamente no tiene ya crecimiento alguno.