La collezione permanente mette in mostra una grande varietà di testimonianze provenienti dagli scavi condotti sul Monte Fenera e nel comune di Borgosesia: resti fossili di fauna pleistocenica, frammenti ossei attribuiti all’uomo di Neanderthal, reperti pre-protostorici ed evidenze materiali di epoca Preromana e Romana, denotano quanto sia complessa e ricca la storia di questo territorio. Chiudono l'allestimento i reperti del Castello di Vanzone, databili tra il Basso Medioevo e il XIX secolo. Il museo ospita due mostre permanenti: una presenta le attività di ricerca presso la Grotta della Ciota Ciara, l’altra dedicata al Supervulcano fossile della Valsesia.