Det arkeologiske materialet består hovedsakelig av gjenstander fra flere år med utgravninger av hvalfangergraver på Svalbard. Svalbard museum har et tett samarbeid med Sysselmesteren. Gjenstander hentet inn ved utgravninger utført på oppdrag fra Sysselmesteren, oppbevares og stilles ut ved Svalbard museum.
Mye av materialet har blitt utgravd og oppbevart på andre museer både i Norge og i utlandet. I perioden 2005-2007 ble dette materialet tilbakeført til Svalbard fra blant andre Tromsø museum, Forsvarsmuseet, Norsk Polarinstitutt, Norsk Maritimt museum og museer i Sverige. I tillegg ble en samling arkeologisk materiale fra Smeerenburg hentet fra Nederland og en samling fra Barentsburg flyttet til museet.
Ved siden av Svalbard Museum finnes det i dag tre andre gjenstandssamlinger/museum på Svalbard som Svalbard museum gir faglig bistand til:
Pomormuseet i Barentsburg
By- og gruvemuseum i Ny-Ålesund
Samlingene på Bjørnøya