کهن ترین اشیای به نمایش درآمده در سالن ایران باستان موزه ملی مربوط به دوره های گوناگون پارینه سنگی از مرحله قدیم آن تا اواخر دوران مذکور است. قدیمی ترین دست ساخته های این بخش که از سنگ کوارتز ساخته شده اند، مربوط به حوزه رودخانه کشف رود در شرق مشهد هستند که بیش از یک میلیون سال قدمت دارند. از دیگر مجموعه های قدیمی این بخش گنج پر مربوط به استان گیلان و شیوه تو در نزدیکی مهاباد است که حدود 700 تا 400 هزار سال قدمت دارند. از دوره های پارینه سنگی میانی و جدید نیز آثار جالب توجهی در سالن موزه به چشم می خورد که بین 200 هزار تا حدود 10 هزار سال قدمت دارند.