Durch den Ankauf der Privatsammlung von Stjepan Vukovic wurde 1938 im Rahmen des Stadtmuseums Varazdin der Fundus der zukünftigenVorgeschichtlichen Abteilung gegründet.
Stjepan Vukovic, seit 1949 Kustos der Vorgeschichtlichen und später der Archäologischen Abteilung, hat sich für die Entdeckung zahlreicher archäologischer Fundstätten verdient gemacht. Er hat die weltweit bekannte Grotte Vindija, die Grotten Velike pecine sowie die paläolithische Lokalität Punikve, unweit von Ivanac jahrelang erforscht. Er ist der Gründer der experimentalen Archäologie in Kroatien.
Im Rahmen der Abteilung wird das archäologische Material aus allen Zeiträumen der Vorgeschichte, der Frühgeschichte und des Mittelalters bis zum Beginn des neuen Zeitalters gesammelt, dokumentiert und erforscht. In der neueren Zeit werden aufgrund der Entwicklung der urbanen Architektur auch Objekte aus der neueren Zeit gesammelt.
Die Sammlung beinhaltet mehr als 10.000 Gegenstände.
Im Fundus der Abteilung heben sich durch ihre Bedeutung folgende besonders hervor: