Die Dauerausstellung bietet einen geschlossenen Rundgang durch die gesamte Geschichte Triers und der Trierer Region – von der Eiszeit zur Römerstadt, von den Franken bis zum letzten Trierer Kurfürsten. Wer die römischen Bauten in Trier bestaunt hat, findet hier die archäologischen Schätze der antiken Stadt.

Zu den Exponaten zählen die ältesten von Menschen hergestellten Steinwerkzeuge der Region, die archäologischen Zeugnisse erster Dörfer und Siedlungen, Hortfunde mit Schmuck und Waffen sowie keltischer Prunkgräber.

Der größte Teil des Museums gilt jedoch der Römerzeit. Von dem Beweis, dass sich Trier die älteste Stadt Deutschlands nennen darf über die berühmten Grabdenkmäler aus Neumagen, unter denen sich das römische Weinschiff oder das „Schulrelief“ befinden, hin zu den prachtvollen Mosaiken, deren Sammlung die größte nördlich der Alpen darstellt: Alles zeugt hier vom Glanz der antiken Stadt, die einst als Kaiserresidenz zu Weltruhm gelangte. Einen besonderen Rang erhält die Dauerausstellung durch das Münzkabinett mit seinem 1993 gefundenen „Trierer Goldschatz“, dem größten erhaltenen römischen Goldschatz der Welt.

Von der Zeit nach den Römern erzählen eindrucksvolle Grabfunde aus fränkischer Zeit, prächtige Bauskulpturen aus der Romanik und Gotik und die letzten erhaltenen Glasmalereien aus dem Trierer Dom. Mit einem Ausblick auf die Pracht der letzten Trierer Kurfürsten endet der Rundgang.

Ein Audioguide ist in den Sprachen Deutsch, Englisch, Französisch und Niederländisch sowie in einer Version für Kinder (Deutsch, Englisch, Französisch, Niederländisch) im Eintritt enthalten.

Eine einzigartige Multimedia-Show entführt mitten im Museum in das „Reich der Schatten“.