Il Museo, istituito nel 1995 e ospitato nel Palazzo del Podestà (sec. XIV), raccoglie le testimonianze archeologiche e paleontologiche del Montefeltro orientale. Nelle otto sale dell'esposizione è possibile ripercorrere le tappe essenziali della storia antica del Montefeltro, dal periodo preistorico a quello romano. Un ampio spazio è dedicato alla città romana di Pitinum Pisaurense, abitata dalla fine del III secolo a.C. e ubicata a circa 1 Km. dal centro del paese (i cui resti costituiscono oggi una delle aree archeologiche più importanti dell'intera provincia), che continuò a vivere ininterrottamente fino al VI secolo d.C. La documentazione archeologica è per lo più frutto di rinvenimenti casuali e di raccolte di superficie. Essa è stata suddivisa in classi e tipi, illustrate in dettaglio nel catalogo disponibile presso lo stesso museo. Futuri scavi stratigrafici potranno arricchire ulteriormente le nostre conoscenze del tessuto urbano e della vita economica e culturale di Pitinum Pisaurense. Il percorso museale prende avvio nella sala I con una ricca esposizione preistorica, proveniente da raccolte di superficie, in cui vengono evidenziate le caratteristiche tecniche della scheggiatura della selce, dal Paleolitico all'età dei metalli. A questa sezione fa seguito quella dei ritrovamenti preistorici e protostorici del Montefeltro (sala II), con particolare riferimento ai manufatti dell'età del Bronzo e del Ferro, periodi ben documentati nella realtà valliva dei fiumi Foglia e Conca. Una specifica vetrina è dedicata alle nuove acquisizioni archeologiche locali, soprattutto ai reperti rinvenuti in seguito agli scavi condotti nel 2000 dalla Soprintendenza per i Beni Archeologici delle Marche in località Ceccoli (zona settentrionale di Pitinum Pisaurense) e Piandolce (piccolo insediamento del IV secolo a.C.). Le sale III e IV ospitano esclusivamente i reperti della città romana di Pitinum Pisaurense e del suo territorio: epigrafi, monete, bronzetti, oggetti d'uso, vasellame, vetri, terrecotte architettoniche, eccetera. Mentre la sala V accoglie la ricostruzione al vero di alcune tombe scoperte nello strato medievale sopra il decumanus maximus di Pitino. Le tombe risalgono al XII-XIII secolo e si riferiscono all'area cimiteriale della Pieve medievale di San Cassiano "in Pitino". Altrettanto interessanti sono le testimonianze medievali del Castello di Macerata Feltria raccolte nella sala VI: maioliche, mattoni iscritti, fregi. Nelle sale VII e VIII (quest'ultima collocata al piano inferiore del palazzo) vengono presentati altri importanti manufatti antichi (statue, statuette fittili, oggetti di bronzo, ceramiche, ex voto) di provenienza non locale (e per questo separati dai reperti pitinati). La visita continua nella suggestiva Torre Civica del XIII secolo. Nei suoi quattro piani, con un percorso didattico di recente formulazione, sono collocati i fossili pazientemente raccolti lungo il territorio montefeltrano e in altre aree limitrofe (valle del Metauro) da Arnaldo e Gino Rinaldi ai quali è dedicata la raccolta. Dall'alto di questa si domina tutta la vallata circostante con una visione panoramica di spettacolare effetto. E' possibile usufruire lungo tutto il percorso di micro registratori con cuffia.