El acervo está compuesto por diversos objetos de cerámica y piedra encontrados en las excavaciones arqueológicas del sitio, realizadas en la década de 1920 del siglo pasado.

Exhibe piezas arqueológicas representativas de los chichimecas, uno de los grupos étnicos con mayor importancia en el Valle de México, así como piezas procedentes de Teotihuacán; colección de diversos objetos de uso cotidiano y ceremonial, como figurillas modeladas en arcilla de formas humanas, vasijas como platos, vasos, cajetes; piezas talladas sobre piedra como la andesita y basalto, algunas con imágenes de deidades y principalmente cabezas de serpientes con las fauces abiertas; pertenecientes en su mayoría, a los periodos Clásico y Posclásico.

El museo también exhibe por medio de gráficos e imágenes la historia y el medio en que se desarrolló el asentamiento prehispánico, que recrean la vida la vida cotidiana de la época del esplendor de Tenayuca, así como del rescate y reconstrucción del sitio arqueológico. Una breve descripción de la historia local y se complementan con maquetas del sistema constructivo de la pirámide.

Distribuidas en diferentes lugares se encuentran las esculturas de tres tipos; las que tienen representaciones simbólicas: chimalli, zacatapayoli; las zoomorfas, águilas y un Xólotl; y las antropomorfas-deidades, Tláloc, diosas del agua.