Le musée est conçu de manière à amener le visiteur non pas à regarder la Préhistoire de l’extérieur mais plutôt à lui faire vivre celle-ci en éprouvant les sensations des hommes préhistoriques.
L’exposition des collections se refuse à privilégier le public érudit, elle vise au contraire à familiariser le visiteur avec la vie préhistorique elle-même plutôt qu’avec la représentation qu’en donne l’Archéologie. La chronologie n’est pas le fil conducteur du parcours. Le musée est structuré selon des thématiques de la vie préhistorique de façon à créer un véritable lien entre la vie quotidienne du visiteur et celle de l’homme préhistorique. Dans ce but, le concept expographique fait référence à sa vie quotidienne, en privilégiant une approche participative et une grande diversité des moyens scénographiques : bornes interactives, projections multimédia, reconstitutions, fac-similés à manipuler, …
Le centre de recherches et de documentation en Préhistoire (CRDP) a pour missions la conservation, l'étude et la diffusion du patrimoine préhistorique de Wallonie géré par le Musée.
Un service des collections en assure la conservation et l'inventaire et veille à leur accessibilité pour les chercheurs et le grand public. Un centre de recherches, axé sur les expérimentations archéologiques, offre une plateforme d'échange et d'expertise en archéologie expérimentale.
Le centre de documentation conserve la bibliothèque et les archives du Musée et offre un service documentaire en Préhistoire pour tout public. Il est au coeur des activités du Préhistosite et participe à la valorisation du patrimoine, au Musée comme sur la toile.
Le centre veille également à la préservation de la grotte de Ramioul et du patrimoine karstique local.