উপমহাদেশের এই অঞ্চলের প্রাগৈতিহাসিক উপাদানের প্রমাণ আবিষ্কারের ঘটনা দূর্লভ হলেও চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় জাদুঘর শুরুর দিক থেকেই প্রাগৈতিহাসিক প্রত্নতত্ত্ব সংগ্রহের বিষয়ে সচেতন ভূমিকা রাখে এবং 'প্রাগৈতিহাসিক ও প্রত্নতাত্ত্বিক গ্যালারি' সংগ্রহশালা শুরু করে। এই গ্যালারি সংগ্রহশালায় একাধিক পোড়ামাটির ফলক, ধাতুচিত্র, অলংকৃত ইট, কাদামাটির মূর্তি, প্রাচীন মুদ্রা, জপমালা এবং মৃতশিল্প প্রদর্শনের ব্যবস্থা রয়েছে। চট্টগ্রাম মহানগরের নাসিরাবাদ পাহাড় হতে প্রাপ্ত টার্সিয়ারি যুগের একটি মৎস-জীবাশ্ম উপহার হিসেবে এই সংগ্রহশালার সর্বপ্রাচীন নিদর্শন হিসেবে বিবেচিত। এই প্রচীন জীবাশ্ম যা এই অঞ্চলের প্রাকৃতিক ইতিহাস অধ্যয়ন, এবং গবেষণায় সহায়ক হিসেবে পরিগণিত। এছাড়াও রয়েছে অসামান্য কাঠের জীবাশ্ম। এই সংগ্রহশালায় রয়েছে বাঙলার প্রাচীন স্থানসমূহের কিছু সংখক মূর্তি, যার বেশিরভাগ কাদামাটি দিয়ে তৈরি। মূর্তিগুলো সাধারণত পশু এবং মানুষের গঠন প্রকাশ করতে সমর্থ। এছাড়াও পোড়ামাটি সজ্জিত মন্দিরের অভ্যন্তর ও বাহিরের ভাস্কর্যের বিভিন্ন নমুনা পাওয়া যায় এখানে।

সংগ্রহশালার বৃহত অংশে রয়েছে ময়নামতি, চট্টগ্রাম বিভাগের প্রধান প্রত্নতাত্ত্বিক নিদর্শন থেকে প্রাপ্ত ভাষ্কর্য, যা এই বিশ্ববিদ্যালয়ের অ্যাকাডেমিক বিষয়ের অন্তর্ভুক্ত। অন্যদিকে ময়নামতির পুরাকীর্তির ৫১টি প্রত্নতত্ত্ব বাংলাদেশ জাতীয় জাদুঘরের পরিচালকের নিকট থেকে চট্টগ্রাম বিশ্ববিদ্যালয় জাদুঘর কর্তৃক ঋণকৃত হয়েছে। বর্তমানে এছাড়াও মহাস্থানগড় এবং পাহাড়পুর প্রত্নতাত্ত্বিক স্থান থেকে প্রাপ্ত বস্তু জাদুঘরের সংগ্রহের অন্তর্গত। বাংলাদেশের বিভিন্ন স্থান থেকে পাওয়া ছাপাঙ্কিত মুদ্রা, পাহাড়পুর থেকে প্রাপ্ত পোড়ামাটির ফলক, এবং বগুড়া জেলার প্রাচীনতম বস্তু রয়েছে। পাশাপাশি মহাস্থানগড় থেকে পাওয়া কিচু অষ্ট-খাদ ব্রেসলেট সংরক্ষিত রয়েছে এখানে।

এছাড়া রয়েছে বাঙলার প্রাগৈতাহাসিক কালের জীবনযাত্রার চিত্রসহ দুর্লভ নিদর্শন। গ্যালারির কোনার দিকে আদিম জীবনের একটি ডিত্তরম প্রদর্শনীর ব্যবস্থা রয়েছে, যেখানে চট্টগ্রামের সীতাকুণ্ড পাহাড় এলাকার আদিম পরিবারের দৈনন্দিন চিত্র ফুটে উঠেছে। গ্যালারিটি জাদুঘর ভবনের দ্বিতীয় তলায় অবস্থিত।

সংগ্রহসমূহ
ইসলামিক শিল্পকলা গ্যালারি
প্রাগৈতিহাসিক ও প্রত্নতাত্ত্বিক গ্যালারি
লোকশিল্প গ্যালারি