L’esposizione ha un carattere essenzialmente archeologico e le collezioni presenti sono varie, secondo la tradizione triestina che vedeva le famiglie abbienti acquisirle per sé e poi donarle alla collettività. Non sorprende, quindi, che qui convivano una sezione egizia con reperti notevoli, tra i quali un bellissimo sarcofago in legno dipinto risalente alla XXI dinastia, e una dedicata ai vasi greci e italioti. I pezzi più originali tuttavia sono quelli della sezione preistorica e protostorica rinvenuti da Carlo Marchesetti, illustre direttore del Museo di Storia naturale, che nel 1886 diede inizio a importanti e fruttuose campagne di scavo in un’area che andava dall’Istria alla valle dell’Isonzo. Sono esposti strumenti lavorati del paleolitico medio, manufatti in selce del mesolitico, reperti in pietra levigata e in osso del neolitico (dal Carso); spade, vasi decorati, corredi di armi di epoca protostorica (dagli scavi di San Canziano del Carso e dal castelliere di Pizzughi in Istria), tra cui spiccano quattro urne cinerarie con decorazione geometrica e naturalistica (sec. VIII a.C.); eleganti pezzi di fattura celtica (sec. II-I a.C., dalla necropoli di San Canziano) e importanti materiali dei secoli VII-IV a.C., tra cui pugnali con fodero, sculture, vasi, ceramiche (dalla necropoli di Santa Lucia d’Isonzo, oggi Most na Soci, in Slovenia, il maggiore sito archeologico della civilta di Hallstatt a sud delle Alpi). Il museo si apre sul Giardino del Capitano, dal nome del 'capitano cesareo', il grand'ufficiale austriaco che governava la città per conto dell'imperatore e risiedeva nell'attiguo castello di S. Giusto: il giardino conserva lapidi, epigrafi e sculture di epoca medievale e moderna. Annesso al Civico Museo di Storia e Arte, l'Orto Lapidario è stato inaugurato nel 1843 sulle terrazze della dismessa area sepolcrale di S. Giusto e propone, attraverso un percorso didascalico molto ben leggibile, statue, frammenti e iscrizioni di epoca romana. L’esposizione è divisa per aree di provenienza dei reperti: zona triestina, Aquileia e zona istriana. Sulla quarta terrazza, il tempietto neoclassico (1847) che ospita il cenotafio a Winckelmann, monumento dedicato all’archeologo tedesco fondatore della storia dell’arte antica e promotore del gusto neoclassico, assassinato a Trieste nel 1768.