Le Mésolithique correspond à une période de transition entre le Paléolithique et le Néolithique.

Deux sites très riches sont présentés dans le musée : Téviec et Hoedic, où ont été retrouvées de nombreuses sépultures et des squelettes humains parmi les plus anciens de Bretagne. Une de ces tombes est reconstituée en vitrine. Celles-ci sont peut-être les premières traces de sédentarisation en Europe.