Antička zbirka obuhvaća materijalna svjedočanstva kulture iz razdoblja rimske vlasti, prikupljena na području cijele Istre. Premda su sukobi Rima s Histrima, starosjedilačkim stanovništvom poluotoka, započeli već krajem 3. st. pr. Kr., od presudnog značaja za početak romanizacije Istre bit će osvajanje Nezakcija 177. g. pr. Kr., glavnog histarskog naselja i sjedišta kralja Epulona. Proces romanizacije značajno se intenzivirao u Cezarovo doba, sredinom 1. st. pr. Kr., kada nastaje katastarska podjela zemljišta, a stara histarska naselja Pola i Parentium postaju kolonijama rimskih građana. Ti su gradovi postali centri društvenog, administrativno-upravnog, vjerskog i trgovačkog života, oblikovani po visokim rimskim urbanističkim standardima. U rimskim kolonijama, kao centrima romanizacije, ubrzo su usvojeni latinski jezik i pismo, rimska valuta, mjerni sustav, vjerski i ostali običaji. Pula je postala najznačajniji grad u Istri, a njezino se iznimno bogatstvo manifestira kroz izgradnju raskošno ukrašenog foruma s hramovima, Slavoluka Sergijevaca, gradskih zidina, dvaju teatara i velebnog amfiteatra.

Malo je rimskih spomenika koji su se uspjeli sačuvati do danas; većina je uništena, srušena ili sekundarno iskorištena u neke druge svrhe. Ipak, sav trud koji je uložen u sakupljanje, istraživanje i očuvanje materijalnih ostataka iz antičkog razdoblja Istre, a čiji početak seže u prvu polovicu 19. st. i traje sve do danas, rezultirao je formiranjem bogate zbirke antičkih artefakata, izrađenih od raznih materijala. Osim sitnih upotrebnih predmeta od keramike, kamena, metala, kosti i stakla, posebno se ističu kameni spomenici (nadgrobni, zavjetni, počasni, arhitektonski), kao neiscrpan izvor raznih informacija o životu te socijalnoj i etničkoj strukturi onodobnog stanovništva Istre.

Zbirka sadrži i veliki broj amfora, kako onih lokalne proizvodnje (Fažana, Loron), tako i onih dopremljenih iz raznih krajeva Rimskog Carstva. Među njih se ubraja i više od 2000 većinom cijelih amfora, pronađenih u pulskoj četvrti sv. Teodora, što predstavlja najveće kopneno nalazište amfora na svijetu. Amfore su bile postavljene radi drenaže, u sklopu rimske četvrti koja se sastojala od raskošnog domusa, javnih termi i Herkulova svetišta.