Luigi Pigorini, divenuto direttore del Museo nel 1867, si occupò di allestire una sezione preistorica (una delle prime in Italia), organizzandola secondo l’esempio delle più avanzate istituzioni europee, ovvero mettendo a confronto le testimonianze della preistoria locale con quelle di altri paesi e con testimonianze etnografiche.

Apre questa sezione la raccolta degli strumenti del Paleolitico, dovuta ad un altro padre degli studi preistorici italiani, Pellegrino Strobel: i materiali scelti illustrano i principali tipi di utensili (punte, lame, raschiatoi), tecniche di lavorazione e tipi di pietra impiegati dalle comunità umane del Paleolitico.

Al Neolitico risalgono le prime comunità di agricoltori stanziatosi nella provincia di Parma: scavi moderni hanno portato in luce villaggi e necropoli che hanno restituito i molti materiali esposti, come le asce in pietra levigata. Particolarmente abbondanti sono le testimonianze della c.d. cultura dei “Vasi a Bocca Quadrata” (prima metà del V millennio a.C.) rinvenute in diversi siti: tra questi, notevole è l’insediamento di Gaione – Case Catena, che ha restituito molto materiali non locali quali l’ossidiana da Lipari o dalla Sardegna, il cristallo di rocca, la steatite e la selce alpina. Alla medesima cultura appartiene la necropoli di Vicofertile, da cui proviene l’eccezionale statuetta di divinità femminile – rinvenuta deposta all’interno della sepoltura di una donna matura.

Si prosegue poi con l’ampio spazio dedicato all’età del Bronzo. L’epoca del Bronzo antico è testimoniata da pochi ma significativi contesti, in particolare dai rinvenimenti di oggetti in legno in eccezionale stato di conservazione da Castione Marchesi. Durante la media età del bronzo (XVI-XII sec. a.C.) il territorio di Parma era fittamente costellato di villaggi “palafitticoli” difesi da fossati e terrapieni, indagati archeologicamente già dalla seconda metà del 1800. Tra queste si segnalano le terramare di Parma, Quingento, Castione, Vicofertile. I numerosi reperti esposti testimoniano le principali attività che vi si svolgevano, quali la filatura e la tessitura, la lavorazione del metallo e dell’osso e del corno, e naturalmente l’agricoltura.