I andares superiores do Museu Arqueológico Nacional de Cagliari exibem os materiais segundo critérios topográficos, ilustrando os sítios arqueológicos mais importantes presentes nas províncias de Cagliari e Oristano.
O percurso cronológico começa com a exposição dos achados referentes às culturas do Neolítico, do Eneolítico e do início da Idade do Bronze, provenientes de alguns dos principais sítios, como o abrigo sob rocha de Su Carroppu di Sirri (Carbonia) ou o assentamento habitacional e funerário de Cuccuru s’Arriu (Cabras), com as estatuetas de pedra de divindades femininas; numerosos materiais ligados às culturas eneolíticas de Ozieri, Filigosa, Monte Claro, Abealzu, do Campaniforme.
De importância e interesse excepcionais é a coleção de pequenos bronzes que apresentam uma rica variedade de representações: guerreiros armados com arco ou espada, chefes tribais, divindades femininas, figuras oferentes, mulheres e homens trabalhando, mas também representações animais, entre as quais prevalecem o touro e o cervo. Eles testemunham a organização social e religiosa pública, assim como a vida cotidiana da civilização nurágica.
As fases subsequentes da colonização fenícia e da dominação púnica, entre os séculos VIII e III a.C., são bem representadas pela reconstrução do Tofet de Tharros (Cabras) e pelos materiais provenientes dos sítios de Nora (Pula), Monte Sirai (Carbonia) e Sant’Antioco.
De época romana são as cerâmicas de verniz preto, de paredes finas, itálica, gálica, africana, os vidros e as lâmpadas. Interessantes alguns lingotes de chumbo que apresentam, impressos, o nome do imperador sob o qual foram produzidos. Notáveis as ourivesarias púnicas e as joias bizantinas.
 até a época bizantina (século VIII d.C.), através dos materiais das antigas coleções do museu.){kind=link}