고고역사실은 의령지역의 선사시대부터 초기철기, 가야, 통일신라, 고려, 조선, 근현대에 이르기까지 시대별 유적과 유물 그리고 역사적 사실들을 기록 전시하고 있다.
대의면 마쌍리 신석기 유적에서 출토된 파수부호와 청동기 유적에서 출토된 암각화, 마제석검 등 선사시대 유물과 가례면 운암리 유적에서 출토된 원형점토대토기, 조합우각형파수부호 등 초기철기시대 유물이 전시되어 있으며, 정곡면 예둔리 출토 유물, 용덕면 운곡리 출토 유물, 부림면 경산리 출토 유물 등 다양한 가야시대의 금속유물과 토기류들이 전시되어 있다.
한편 의령지역의 고대 왜와의 교류의 산물인 운곡리 1호분과 경산리 1호분의 묘제가 복원전시 되어 있으며, 통일신라에서 근현대에 이르기까지 의령지역의 다양한 유물과 유적들이 전시 소개되고 있다.
의병전시실은 명실 공히 전국의 의병을 대표하는 박물관답게 의병의 역사
와 기록들을 중심으로 전시되어 있으며, 특히 경상우도 의령지역의 곽재우
의병부대를 활약상을 집중 조명하고 있다.
임진년 전국 의병장들의 창의 상황을 비롯한 곽재우 의병부대의 활약상과
전적지를 소개 하고 있으며, 전시유물로는 보물 671호인 장검 등 곽재우 유
물일괄을 비롯한 각 의병장들의 유물 그리고 임진왜란의 조선과 왜군의 무
기와 갑옷 등 다양한 유물들이 비교 전시 되어 있다.
특히 각종 전투 상황을 애니메이션, 디오라마 등을 통해 관람객들에게 쉽게
다가가고 있으며, 전시실 중앙에는 360˚ 원형 3D써클비젼을 설치하여 실감하
는 전투장면을 재현해 냄으로써 관람객들로부터 좋은 반응을 얻고 있다.