L’exposició permanent del museu recull una àmplia mostra dels objectes arqueològics que s’han recuperat des que es van iniciar les excavacions a la ciutat, a la dècada del 1930.
La mostra s’estructura en diferents temes: des del treball del ferro o l’os fins a l’escriptura, la cuina o els jocs, passant per la religió, els pesos i les mesures o el treball del fil. Hi destaquen especialment les vitrines on es mostren les peces més emblemàtiques, com l’escultura en marbre de la deessa Venus, el vas de les Naus —d’època ibèrica—, la tabula hospitalis —on apareixen esmentats per primera vegada els ciutadans de Badalona o baetulonenses— i les pollegueres de bronze d’una de les portes de la muralla de la ciutat. També cal esmentar l’àrea destinada al culte funerari, amb tres esteles ibèriques, nombroses restes d’inhumacions i incineracions d’època romana i un monument a gran escala. L’espai expositiu inclou un audiovisual que repassa breument el procés de romanització de Catalunya i les característiques de la ciutat de Baetulo i el seu entorn; també ens endinsa en alguns dels edificis més notables, com les termes, el teatre i una casa benestant o domus.