A partir del 1942 el museu s’integrà a l’Institut d’Estudis Ilerdencs de la diputació i des d’aleshores hi ingressaren les troballes de la secció d’arqueologia de l’Institut. L'any 2006 es tancà al públic, i la col·lecció fou inclosa dins el Museu Diocesà i Comarcal de Lleida, inaugurat l’any 2007.
Tenen interès els materials del Paleolític, del Neolític i, especialment, els del bronze final (falcata, casc, bocats de cavall i morrió de la Pedrera). D’època ibèrica destaca el collar d’or de la Valleta del Valero. Tenen un interès especial el baptisteri i els objectes litúrgics procedents de la basílica visigòtica del Bovalar.