「科學的考古學」為本館新增常設展，96年5月25日起開展！歡迎觀眾親臨現場，透過操作、探查、從而理解現象，主動產出自己的考古知識。內容涵括民眾最感興趣的「定年」技術、考古工作的田野現場及實驗室分析，同時介紹許多精采考古案例，如發現於阿爾卑斯山的「冰人」、漢墓馬王堆的利倉夫人，胃裡有什麼食物；距今七千年前的浙江河姆渡遺址，出土干欄式建築及稻米的遺存是什麼模樣。展場中更完整呈現臺灣各地遺址案例，有高達八米的遺址界牆，互動感應的灰坑貝塚與考古探坑。

在展廳入口處， 將科學的考古學關注與研究的核心焦點以問句的方式呈現，激發觀眾探索的興趣，並引導觀眾思索、在展覽中尋找問題的答案。在入口兩側的長廊設有互動式的考古重大發現年表，將台灣與世界考古的重大發現與考古的文化特徵作呼應，並提供觀眾進一步探索的空間。