Примерно 1,5 млн. лет назад Павлодарское Прииртышье заселяет древний человек. Технология изготовления примитивных каменных орудий труда по мере развития самого человека, со временем все совершенствовалась. Изменялся и подход к выбору материала от первых грубых орудий из речной гальки к орудиям из кварцита и яшмы. Процесс эволюции каменных орудий труда можно наблюдать в экспозиции зала первобытной археологии, представленной двумя большими темами – каменный век и эпоха бронзы.
Каменный век представлен тремя основными этапами эволюции древнего человека, известными в науке, как эпоха палеолита, мезолита и неолита. К палеолитическому времени относятся многочисленные каменные орудия труда из кварцита и реконструкция жилища первобытного человека из костей мамонта. Орудия из яшмы относятся уже к мезолит-неолитическому времени, когда человек переходит от присваивающего хозяйства к производящему. Помимо керамической посуды, обнаруженной в древних захоронениях на территории области, посетители могут увидеть реконструкцию лица энеолитического человека, выполненного московскими антропологами.
Эпоха бронзы на территории нашей области, как и на основной территории Казахстана, связана с племенами андроновской культурной общности, следы которой во множестве можно обнаружить вдоль главной водной артерии области реки Иртыш.
К одним из наиболее интересных экспонатов, представленных керамической посудой украшенной сложным геометрическим орнаментом, металлическими ножами и кинжалами, относится реконструкция женщины эпохи бронзы с многочисленными украшениями.