Al vanaf de oprichting van het oude museum in het jaar 1937 beschikt het Neanderthal Museum over kleine collecties van steenwerktuigen en dierlijke overblijfselen uit de IJstijd. In de loop van de tijd werd deze collectie uitgebreid door middel van schenkingen, waaronder de Fiedler-collectie en de collectie Schmude. Daardoor kan het museum vandaag authentiek beeldend materiaal presenteren aangaande de techniek uit de Steentijd, afkomstig uit Europa en Noord-Afrika.