Средневековые древности представлены комплексами археологических находок из гуннских, хазарских и половецких погребений Юго-Восточного Крыма, поселения VIII-IХ вв. на плато Тепсень (окраина современного пгт Коктебель), предметами золотоордынского времени из раскопок Солхата (современный г. Старый Крым), одного из крупнейших городов полуострова в ХIII-ХIV вв., первого административного центра татар на территории Крыма. Особое место в экспозиции отведено истории Каффы, важнейшей итальянской колонии на берегу Черного моря, главного порта средневековой Таврики, возведенной генуэзцами в 70-х годах XIII в. на месте древней Феодосии. С 1475 по 1771 г. город под именем Кефе был центром турецких владений на полуострове, а в 1770-х — начале 1780-х годов — резиденцией последнего крымского хана Шагин-Гирея. В экспозиции демонстрируются изделия средневековых ремесел, закладные строительные плиты с геральдическими символами и посвятительными надписями, архитектурные детали, хачкары, деревянные орнаментированные двери из средневековых армянских храмов, оружие. Зал «Караимская слобода», постоянный этнографический раздел экспозиции музея, знакомит с культурой караимов, одного из самобытных крымских народов, с другими народами, жившими на Крымском полуострове и составлявшими народонаселение Феодосии в XIX — начале XX в.