Nel museo, istituito nel 1985, sono conservati e illustrati con criteri didattici reperti provenienti da scavi effettuati nella valle del Fiora, materiale dell'età del Rame rinvenuto nell'area della grotta dei Sassi Neri, bronzi da Montemerano e asce dal territorio dell'Amiata e di Sovana. Importanti per l'età del Bronzo finale i manufatti dal corredo della tomba di Cavallini del Bufalo e dagli insediamenti di Le Sparne di Poggio Buco (XV-X secolo a.C.). Esposti materiali riguardanti gli scavi dell'abitato Scarceta, zona artigianale di produzione del bronzo