Römerzeit In den Jahren 14. -12.  v. d. Zr. unterwarfen die Römer Pannonien und damit gelangte auch unser Gebiet unter die römische Herrschaft, die erst im 5. Jahrhundert zu Ende ging. In diesem Gebiet sind  Funde aus römischer Zeit aufgetaucht. Man kann annehmen, dass den Römern die warmen Quellen entlang der Thermenlinie bekannt waren.  Im Museum ausgestellt sind Grabsteine, Keramik und Münzen. Verschiedene Öllämpchen von der einfachen römischen Grundform über eine Doppellampe hin bis zu einer frühchristlichen Lampe mit dem Kreuz als Christusmotiv. Mit dem Sieg Cäsars über Vercingetorix, den Avernerfürsten, und dem Fall von Alesia im Jahr 52 v. d. Zr. war die keltische Freiheit in Gallien dahin. Nach der friedlichen Besetzung Noricums 15 v. d. Zr. folgte in den Jahren 14 –12 die Unterwerfung Pannoniens. Es gehörte zuerst zu Noricum, dann zu Oberpannonien. Vindobona und Carnuntum waren römische Veteranensiedlungen und Ausgangspunkte weiterer Romanisierung.
Goten Vom Ende des 4. Jahrhunderts bis zur Christianisierung durch Karl den Großen um 800 n. Chr. reicht in unserem Gebiet die Zeit der "Völkerwanderung". Aus dem Anfang des 5. Jhd. stammen zwei Gräber in Mödling. Große Bernsteinperlen, Metallschmuck, ein gläserner Kumpf, ein Glasbecher mit Fadenauflage und eine bauchige Flasche, sowie verschiedene Tongefäße ermöglichen eine Zuordnung zum Volk der Goten aus dem Schwarzmeergebiet. 
Langobarden Einige Jahrzehnte, nämlich  526 bis 586, hielten sich in unserem Gebiet die Langobarden auf. Dieser germanische Volksstamm kam aus Skandinavien und zog später nach Norditalien. Durch einen glücklichen Zufallsfund wurden in der Nähe der Weißes-Kreuz-Gasse in Mödling sieben unversehrte Langobardengräber entdeckt. In der Regel legten die Langobarden keine größeren Friedhöfe an, sondern bevorzugten verstreut liegende Bestattungen. Obwohl diese für Plünderer schwer auffindbar waren, wurden sie wegen ihrer reichen Beigaben oft ausgeraubt. Die Mödlinger Gräber enthielten aber zu Freude der Wissenschafter sehr gut erhaltene Waffen und prächtigen Schmuck, darunter ein Langschwert, schöne Perlenketten, Fibeln mit Glaseinlagen und vergoldete, niellierte Bügelfibeln.
Awaren Schwerpunkt der frühgeschichtlichen Abteilung ist das Fundgut des großen awarenzeitlichen Friedhofs "An der goldenen Stiege" , das 1968 - 1975 aus rund 500 Körpergräbern geborgen werden konnte. Etwa 4000 Beigaben ermöglichen aufgrund ihrer typischen Verarbeitung und Form eine Datierung von der Mitte des 7. bis zum Anfang des 9. Jahrhunderts. Bauarbeiter hatten beim  Neubau von Einfamilienhäusern am Fuße des Frauensteins menschliche Knochen gefunden und das Museum Mödling verständigt. Vom Bundesdenkmalamt wurde dem Museum die Bergungsgenehmigung erteilt. Besonders wertvolle Grabbeigaben sind die rund 40 awarischen Prunkgürtel. Diese Würdezeichen ranghoher Männer waren mit kunstvollem Metallzierrat geschmückt. Anfangs waren diese in Presstechnik aus Blech hergestellt, später wurden sie aus massivem Bronzeguss erzeugt. Unter den vielfältigen Verzierungen taucht häufig die  Gestalt des "Greifs" auf. Gegen Ende der awarischen Kunstentwicklung erhielten die Gürtelbeschläge eine runde Form. In den Männergräbern fand man verschiedenste Waffen, darunter auch Reste von awarischen Reflexbögen, den gefürchteten Waffen des Reitervolkes der Awaren. In den Frauengräbern gab es Diademe, Perlenketten, präzise gearbeitete Knochenkämme, Ohr- und Fingerringe aus Bronze, Silber und Gold sowie Mantelverschlussscheiben. Ein sensationeller Fund, der ein überaus wertvolles, einmaliges historisches Dokument darstellt, ist ein Paar scheibenförmiger Gewandschließen mit der einzigen authentischen Darstellung eines awarischen Bogenschützen auf der vergoldeten Vorderseite. Diese Darstellung war auch Leitbild der Awarenausstellung 1977, die mehr als 25.000 Besucher nach Mödling lockte und Mödling und sein Museum international bekannt machte.
Römerzeitliches Öllämpchen mit frühchristlichem Motiv (Christuskreuz).
1,80 m hoher Grabstein mit Reliefdarstellung eines Kriegers, flankiert von Herkules und Venus. Der Stein wurde später in der Grundmauer der vierten Vorgängerkirche der Mödlinger Othmarskirche vermauert.
Bernsteinperle aus Gräbern von Westgoten, Anfang 5. Jhd. Fundort Mödling, Lerchengasse
Schädel einer langobardischen Frau (links) und eines Mannes (rechts)
Reitender Satyr mit sogenannter Jugendlocke, kleine römische Statuette aus Bronze.
Langobardische Bügelfibeln aus Bronze, vergoldet und nielliert.
Rundfibel mit Glaseinlage, aus einem Langobardengrab, Mitte 6. Jhd.
Awarenzeitliches Grab einer jungen Frau (Grab 144).  Bei den Füßen ein Tontopf mit Nahrung für den Weg ins Jenseits.
Präzise gearbeiteter und hervorragend erhaltener awarischer Kamm aus Knochen, mit Zirkelverzierungen.
Diadem aus Bronzeblech, Perlenkette und Bommelohrringe, 7.Jhd.
Perlenketten von verschiedenem Typus
Bronzebeschläge eines awarischen Prunkgürtels mit der Fabelfigur des Greifs. Auf der Riemenzunge eine Tierszene.