Anadolu Medeniyetleri Müzesi, tarih boyunca Anadolu coğrafyasında varlık göstermiş çeşitli medeniyetlerin izlerini taşır. Ziyaretçilerine, insanoğlunun ilk çağlarından başlayarak, birçok farklı döneme ait eserleri keşfetme imkanı sunar. Paleolitik zamanlardan başlayarak, Neolitik, Tunç Çağı, Hitit ve Frig dönemlerine kadar uzanan geniş bir yelpazede yer alan eserler, Anadolu'nun zengin kültürel mirasını gözler önüne serer.

Anadolu Medeniyetleri Müzesi'nde Paleolitik Çağ'dan günümüze kadar uzanan çeşitli dönemlere ait eserler sergilenmektedir. Müzede sergilenen bazı dönemler ve bu dönemlere ait eserlere örnekler:

• Paleolitik Çağ. Alt, Orta, Üst ve Epipaleolitik dönemleri içerir.
• Neolitik Çağ. Çatalhöyük ve Hacılar eserleri ile temsil edilir.
• Erken Tunç Çağı. Alacahöyük, Horoztepe, Eskiyapar gibi merkezlerden gelen eserlerle sergilenir.
• Asur Ticaret Kolonileri Çağı. Kültepe tabletleri ve hayvan biçimli törensel kaplar gibi eserler bulunur.
• Hitit Dönemi. İnandık vazosu, tanrı ve tanrıça heykelcikleri, çivi yazılı kil tabletler yer alır.
• Frig Dönemi. Tunç kazanlar, hayvan başı şeklindeki situlalar, fibulalar sergilenir.

Müzede ayrıca Çağlar Boyu Ankara ve Klasik Devirler bölümleri de bulunmaktadır.