โบราณวัตถุสมัยก่อนประวัติศาสตร์ ประมาณ 2,500 - 1,500 ปีมาแล้ว พบตามแหล่งโบราณคดีต่างๆ ในเขตจังหวัดกำแพงเพชร จัดแสดงภายในอาคารชั้นล่างของพิพิธภัณฑแห่งชาติกำแพงเพชร

ภาชนะดินเผา ขนาดสูง 12 เซนติเมตร ปากกว้าง 8.8 เซนติเมตร สมัยก่อนประวัติศาสตร์ อายุประมาณ 2,000 ปีมาแล้ว พบที่แหล่งโบราณคดีเทือกเขากะล่อน บ้านหาดชะอม ตำบลป่าพุทรา อำเภอขาณุวรลักษบุรี จังหวัดกำแพงเพชร

พระพุทธรูปปางมารวิชัย หล่อด้วยชิน สูง 17.5 เซนติเมตร หน้าตักกว้าง 13 เซนติเมตร ศิลปะแบบหริภุญไชย อายุราวพุทธศตวรรษที่ 18 - 19 พบที่ตำบลโกสัมพี กิ่งอำเภอโกสัมพีนคร จังหวัดกำแพงเพชร

พระพุทธรูปปางมารวิชัย หล่อด้วยสำริด สูง 89 เซนติเมตร หน้าตักกว้าง 59 เซนติเมตร ศิลปะแบบอู่ทอง อายุราวพุทธศตวรรษที่ 20 พระสิทธิวชิรโสภณ วัดพระบรมธาตุนครชุม อดีตเจ้าคณะจังหวัดกำแพงเพชรมอบให้

โถพร้อมฝา ดินเผาเคลือบ (สังคโลก) เขียนลายสีดำใต้เคลือบ ศิลปะสุโขทัย พุทธศตวรรษที่ 20 สูง 17 เซนติเมตร กว้าง 19 เซนติเมตร พบที่โบราณสถานวัดตาเถรขี่เกวียน อุทยานประวัติศาสตร์กำแพงเพชร

ชามลายคราม สูง 8.5 เซนติเมตร ปากกว้าง 15 เซนติเมตร ศิลปะจีน สมัยอยุธยา ราวพุทธศตวรรษที่ 21 - 22 พบขณะขุดแต่งบูรณะโบราณสถานวัดอาวาสใหญ่ในเขตอรัญญิก นอกเมืองเก่ากำแพงเพชรด้านทิศเหนือ