Il patrimonio del Museo Archeologico di Ozieri è dedicato all'archeologia del nostro territorio.
Accoglie parte di ciò che rimane dei vecchi ritrovamenti, la raccolta Saturno e Amadu e materiali da indagini recenti.
La collezione numismatica comprende, in parte, pezzi di Lagostis (1868), Baesia (1875), Tramentu (1894), altri rinvenimenti del XX secolo e quelli effettuati dal notaio Biddau alla fine dell'Ottocento, confluiti nella collezione Amadu.
La collezione di bronzi d'uso (collezione Cattina e lingotto Delogu-Tola), costituiscono fra le più importanti testimonianze dell'età del bronzo.
Dalle Grotte di San Michele provengono parte dei materiali scoperti (donazioni Tola, Mannu, Saturno, Manca, Pinna). Gli altri reperti sono un deposito dallo Stato e comprendono materiali preistorici dalle grotte, bronzi votivi dal territorio e una significativa raccolta di forme di fusione, bronzi d’uso e votivi, e una raccolta lapidaria.
Il patrimonio del Museo si è ulteriormente arricchito con tre donazioni private. La donazione Marinelli è composta da ritratti e altri oggetti appartenuti al generale Giannino Baroncelli.
La collezione Bandini è anch'essa costituita da ritratti e oggetti personali del magistrato Pietro Cosseddu Virdis. Entrambe restituiscono la memoria di famosi personaggi della città e hanno un indubbio valore documentario.
In deposito è invece la collezione Gallisay-Carta che raccoglie spartiti, manoscritti autografi e stampe del musicista Priamo Gallisay recentemente riscoperto.