Большое значение имеет собрание первобытного искусства и археологических культур территории бывшего СССР. Представлены так называемые «палеолитические Венеры» из села Костенки, многочисленные образцы керамики, бронзовое литье, каменные плиты с петроглифами.
Коллекция античных древностей в Эрмитаже насчитывает свыше 106 000 памятников. Представлены культура и искусство Древней Греции, Древней Италии и Рима, античных колоний Северного Причерноморья. Самые ранние из них восходят к III тыс. до н. э., самые поздние датируются IV в. н. э. Обширная экспозиция античных древностей находится в залах первого этажа Нового Эрмитажа.
Богато собрание греческих и италийских расписных ваз (15 000 экземпляров), памятников культуры Этрурии.
Достаточно полно представлены все основные виды римской скульптуры: культовые статуи, рельефы, декоративная скульптура, портретная пластика. Собрание римского портрета насчитывает 120 образцов I в. до н. э. — IV в. н. э.
Также в Эрмитаже экспонируются: коллекция танагрских терракотовых статуэток (Греция) IV—III вв. до н. э., материалы раскопок греческих городов и некрополей Северного Причерноморья, греческие золотые изделия, греческие ткани V—IV вв. до н. э., деревянные античные саркофаги и другие изделия из дерева.
В залах второго этажа Большого Эрмитажа представлены работы мастеров эпохи Возрождения: Леонардо да Винчи, Рафаэля, Джорджоне, Тициана.