La vie quotidienne à l'époque gallo-romaine (croyances, habitat, alimentation) est évoquée au niveau 0 du musée dans les salles romanes et au niveau 2 dans la salle Martin.
L'antique Dijon
Les collections de bas-reliefs du musée sont essentiellement issues de monuments funéraires démantelés (Dijon et ses environs) et remployés pour certains dans les murs du castrum (enceinte) de l'antique Divio. Ces sculptures, représentant généralement l'activité du défunt ou de sa famille, renvoient une image savoureuse d'une ville dynamique, peuplée de commerçants pour certains aisés et lettrés : scène de transport, boucherie, vente de vin ou de chevaux...
L'agglomération de Mediolanum
(antique Mâlain)
Les opérations archéologiques (fouilles, prospections...) entreprises depuis 1968 ont mis au jour une véritable agglomération d'une centaine d'hectares. Dotée de bâtiments publics (théâtre, sanctuaires, thermes...), elle s'organise autour d'un large réseau de rues, régulier dans le quartier central ("La Boussière"). L'agglomération connaît un développement considérable grâce à une longue période de paix – la pax romana. De multiples bâtiments et un mobilier abondant témoignent de cette prospérité basée sur le commerce et la terre : monnaies, bijoux raffinés, vaisselle commune et de luxe, outils variés, statues...
La villa gallo-romaine de Selongey
Fouillée en grande partie sous abri jusqu'en 1987, les vestiges racontent l'histoire d'une villa à la double fonction de résidence (bâtiment de maître avec bains...) et d'exploitation agricole, détruite brutalement par un incendie. Les zones d'habitation donnent une idée fidèle de la vie quotidienne : nombreux récipients en terre commune, céramique fine, vaisselle de verre, éléments de quincaillerie, objets de toilette et de parure...