Dicht wie nirgends sonst in Europa liegen im Federseeried gut erhaltene Moorsiedlungen aus vorgeschichtlicher Zeit. Ihrer Erforschung und den dabei zutage getretenen Funden verdankt das bereits 1919 gegründete Museum seine Bedeutung. Seit 1875 gelangten am Federsee bei Ausgrabungen insgesamt 20 Siedlungsplätze mit rund 200 Hausgrundrissen, 40 Einbäume, sechs Radfunde, Bohlenwege, Textilreste, Arbeitsgeräte und Schmuck ans Tageslicht. Im Zentrum der Dauerausstellung stehen diese faszinierenden archäologischen Funde aus der Region, die von den eiszeitlichen Rentierjägern bis in keltische Zeit reichen. In der 2017 neu gestalteten Ausstellung werden knapp 1.000 Exponate unter dem Titel "15.000 Jahre Leben am See" präsentiert. Der vom Stuttgarter Architekten Manfred Lehmbruck 1968 entworfene Museumsbau besticht durch Sachlichkeit und klare Linienführung. Vorwiegend in Glas und Holz gehalten, gilt er als ein gelungenes Beispiel für die Museumsplanung, das bis heute seine Wirkung entfaltet.