Die stadtgeschichtliche Abteilung bis 1800 zeichnet die bewegte Geschichte der mehr als 1000 Jahre alten Stadt Villingen nach und erzählt von Leben und Sterben, Arbeiten und Wohnen, von Künstlern und Kriegern im Schutz der Stadtmauern.
Zu den bedeutendsten Ausstellungsstücken zählen spätmittelalterliche Bildteppiche aus dem Kloster St. Ursula sowie eine "Minnetruhe" mit erotischen Motiven.
Der Ursprung Villingens als Gründung der Zähringer lässt sich bis heute am markanten Stadtbild mit seinen ehemals vier Tortürmen ablesen.
Schon früh war man sich des historischen Erbes der alten Reichsstadt bewusst: die Sammlungen der im Jahr 1876 gegründeten Städtischen Altertümersammlung bilden das Herz der stadtgeschichtlichen Abteilung.