В историческия музей може да се проследи историята на града и региона от праисторичски времена. Там са представени предмети от бита, както и праисторичекса керамика от халколита, както и каменни котви от късната бронзова епоха. Интерес представляват и намерените огромни кости пред нос Кротиря, които принадлежат на мастодонти, измрели през ледниковата епоха.
Древното име на Поморие е Анхиало. Голяма част от находките от късната бронзова епоха дават основание да се предполага, че градът е възникнал като тракийско селище още от този ранен период. Античният римски град пък се намира в местността “Палеокастро”. Артефакти за това се намират във зала 2 на музея.
В трета зала могат да се видят части от античния водопровод на града , оброчни плочи и надписи, посветени на Аполон. От средновековния период пък са изложени сечива, керамика, кръстове и украшения.
Представените в зала номер 4 монети от Анхиало, Месамбрия, Деултум и Марцианопол, както и тракийски, македонски, римски, византийски, старобългарски и османски монети, говорят за оживената търговия на града. Там са изложени и няколко старопечатни издания.
