Al piano superiore Sala I: prima fase del neolitico eoliano, probabilmente ultimi secoli del V millennio a.C. Insediamento sugli altipiani del Castellaro Vecchio nella parte occidentale dell'isola (circa 400 m. s.l.m.).Alle testimonianze dell'industria dell'ossidiana (lame, nuclei, schegge di lavorazione) che caratterizza anche, come mostra l'ampia esemplificazione esposta, le successive culture del neolitico eoliano, si accompagna la ceramica di impasto di stile "stentinelliano", decorata ad incisioni od impressioni. . (La cultura di Stentinello è una cultura del Neolitico in Italia, il cui sviluppo inizia circa dalla metà del VI millennio a.C.. Prende il nome dal sito di Stentinello, presso Siracusa, nella Sicilia sud-orientale. Il villaggio preistorico fu scavato parzialmente alla fine dell'Ottocento ad opera di Paolo Orsi Altre ricerche vi furono condotte agli inizi del Novecento e negli anni 1960 .
SALA II. Terza fase del neolitico eoliano: intorno al 350 a.C.
Nuovo insediamento sulla Rocca del Castello, caratterizzato dalle ceramiche a motivi meandro spiralici dello Stile di Serra d'Alto. Neolitico Superiore. Ultimi secoli del IV millennio a.C. Abitato nella piana di c.da Diana. Ampie testimonianze della lavorazione dell'ossidiana il cui commercio, all'apogeo, é fonte di grande benessere economico e dell'eccezionale sviluppo demografico dell'isola. Ceramiche a superficie monocroma a vernice corallina dello stile di Diana.
SALA III. Neolitico Superiore. Altra ceramica dalla c.da Diana. Prima fase dell'Eneolitico: primi secoli del III millennio a.C. Insediamento di Spatarella sulle pendici occidentali del Monte Giardino. Insediamento sulla rocca del Castello. Ceramica dello stile di Diana con influenze della cultura precedente ma attestanti, nelle forme e nelle decorazioni, nuovi influssi culturali. Scorie di fusione del rame dal Castello, prima importante testimonianza di lavorazione locale del metallo. Ricostruzione, in due vetrine affiancate, di una sezione stratigrafica da una trincea degli scavi del Castello con la successione dei vari livelli insediativi dal Neolitico medio all'età storica.
