历史文物厅分上下两层，按照考古学历史分期陈列楚雄州的历史文物。楼下为第一单元“旧石器时代”和第二单元“新石器时代”，楼上为第三单元“青铜器时代”和第四单元“东汉至明清时期文物”。基本上反映了楚雄州的历史发展面貌，展示了楚雄这一被誉为“人类发祥地”和“铜鼓之乡”的历史文化风采。

历史文物厅下厅

第一单元   旧石器时代

    旧石器时代，指的是以打制石器为特点，以狩猎和采集经济生活为代表的人类文化发展阶段。楚雄州元谋县境内所发现的元谋人，就是我国最早的旧石器时代人类文化的代表。在元谋盆地，还调查发现了十余处旧石器文化遗址或采集点。

“元谋人”——我国及整个亚洲地区发现的最早的古人类（距今170万年）

第二单元   新石器时代

    楚雄州发现的新石器文化遗址或地点共50余处，都处于新石器时代晚期，距今4千年左右。遗址在全州10个县市内都有发现，因为主要分布在我州境内的金沙江流域，因此在云南地区新石器文化分类中分列为金沙江流域类型。这一类型的文化，以楚雄元谋县的大墩子遗址和永仁县的菜园子遗址为代表。

第三单元   青铜器时代

    楚雄地区的青铜文化较为发达，主要分部于楚雄、姚安、禄丰和牟定等地，楚雄市的万家坝和张家屯两个墓地出土的青铜器最具代表性。

历史文物厅上厅

青铜饰件

青铜兵器

“万家坝型铜鼓”——迄今为止世界上发现的最古老、最原始的铜鼓（距今约2700年左右）

第四单元  东汉至明清时期文物

    本单元主要陈列楚雄州东汉至明清时期出土的各类文物，有陶俑、青铜器、钱币、铜境、火葬墓等。

    汉代至明、清时期，以汉族为主的外来民族不断迁入楚雄地区，他们带来了先进的青铜、铁冶炼、陶罐、竹木、石雕等制作工艺，生产出许多生活用器，这些用器具有中原传统文化与本土文化相融合的特点。

古代铜钱与铜镜

    云南在唐代南诏国时期之前，没有真正意义上的火葬墓，只是焚尸而不墓葬骨灰。南诏国时期，佛教密宗阿咤呖教传入云南地区。