Conformada por restos arqueológicos (material lítico, arqueofauna, cerámica y objetos fúnebres) provenientes de grupos cazadores-recolectores del norte de Chubut y fechados entre 7400 años antes del presente y épocas modernas. Sólo por dar un ejemplo de la riqueza de esta colección, el material lítico asciende a 25000 piezas catalogadas e informatizadas. Sesenta de los sitios de procedencia están fechados por radiocarbono, y el material colectado incluye muestras de suelo, rocas y arcillas. La colección forma parte del Patrimonio Arqueológico de la Provincia del Chubut, y el CENPAT es reconocido oficialmente como Repositorio Oficial de ese patrimonio. Además del interés científico y académico, la expansión de esta colección permite reconstruir la historia temprana de los pobladores originarios de la Patagonia, así como detectar potenciales santuarios arqueológicos a conservar y/o nuevos sitios de interés turístico.