Lyon se trouve sur le site de l'ancienne ville romaine appelée Lugdunum, fondée en 43 av. J.-C., qui était la capitale de la Gaule. Ce superbe musée d'archéologie expose des objets de l'époque gallo-romaine, notamment des vases, des pierres tombales, des mosaïques, des statues, des pièces de monnaie et des céramiques.
Les antiquités présentées proviennent de fouilles sur place (de la ville de Lugdunum) ainsi que de sites archéologiques romains à proximité de Saint-Romain-en-Gal et de Vienne.
La collection est réputée pour son ampleur et sa variété. Parmi les pièces maîtresses de la collection, citons une sculpture monumentale d'Hercule, des décors en marbre de bains anciens et une magnifique mosaïque de 100 mètres carrés illustrant des images liées au dieu des océans.
Le musée s'étend également au site archéologique qui se trouve à proximité, à environ 300 mètres du musée. Ce site abrite les plus anciennes ruines de France, dont deux théâtres romains. Le Grand Théâtre datant de 15 av. J.-C. était le théâtre de tragédies et de comédies. L'Odéon était le théâtre de spectacles musicaux. Il y a aussi les fondations d'un temple consacré à la déesse Cybèle.