ห้องจัดแสดงที่ 5 วัฒนธรรมขอมหรือเขมรสมัยเมืองพระนคร ระหว่างพุทธศตวรรษที่ 15 - 18
เมื่อต้นพุทธศตวรรษที่ 15 อิทธิพลทางวัฒนธรรมขอมได้หลั่งไหลแพร่กระจายเข้ามายังภาคอีสานอย่างมาก ปรากฏร่องรอยหลักฐานมากมายบนดินแดนแถบนี้ ที่แสดงความสัมพันธ์ในอำนาจทางการเมือง คติความเชื่อในศาสนาพราหมณ์หรือฮินดู สืบเนื่องถึงศิลปวัฒนธรรมต่างๆ และสาธารณูปโภค เช่น สระน้ำ อ่างเก็บน้ำขนาดใหญ่ (บาราย) การตัดถนน การผลิตเครื่องปั้นดินเผา เป็นต้น จากนั้น ช่วงพุทธศตวรรษที่ 18 อิทธิพลทางการเมืองและวัฒนธรรมขอมก็ค่อยๆ เสื่อมอำนาจลงจนถึงกลางพุทธศตวรรษที่ 18 หลักฐานทางโบราณคดีที่แสดงถึงพัฒนาการต่างๆ ของขุมชนในเขตจังหวัดอุบลราชธานีก็เริ่มลดน้อยลงและขาดช่วงไปในที่สุด
ชิ้นส่วนหน้าบัน ศิลปะขอมแบบบาปวนตอนปลาย หรือต้นนครวัด อายุราวพุทธศตวรรษที่ 17
สิงห์ ทำจากหินทราย ศิลปะขอมแบบบาปวน ราวพุทธศตวรรษที่ 16 พบที่บ้านดงเมืองเตย อำเภอคำเขื่อนแก้ว จังหวัดยโสธร