On peut admirer des sculptures de divinités gréco-romaines, comme pour les bustes de Mercure et d’Apollon, la statue de la Fortune, les têtes de Sérapis et d’Esculape provenant du fort byzantin. Des bas-reliefs, des stèles dédiés à Saturne (Baal Hammon des Numides) provenant des environs de Timgad et de Lambafundi, sont exposés. Le musée possède une statue de l’empereur Lucius Verus, des nymphes soutenant des coquilles trouvées dans les thermes du Sud. À l’intérieur du musée, un vase colossal représente le sacrifice et l’Amour de Psyché et enfin figurent de nombreuses inscriptions.

Une porte, qui fut celle de la chapelle de Patrice Gréoire, donne accès à des salles, où sont exposées de nombreuses mosaïques qui ont servi de décoration et qui ont été souvent retrouvées dans les thermes ou dans des riches demeures privées, comme la mosaïque Neptune sur son char, Vénus, Diane au bain, etc. Le musée est un élément important de la préservation du site et de ses richesses, il a cependant dû faire face à un vol dans la nuit du . En 2001 , un autre vol a été signalé par la Gendarmerie nationale algérienne à la suite de la disparition du portrait de l’empereur Hadrien.

Musée de site de Timgad