Основная часть геологических и палеонтологических материалов (1383 экспоната) была собрана на территории Имерети (Западная Грузия). Геологическое богатство Грузии представлено образцами грузинского мрамора, строительного известняка, агата, ташенитов, халцедона, огнеустойчивой глины, мела, барита, гранита и др., а также металлов. В составе богатой и разнообразной палеонтологической коллекции есть окаменелые организмы, существовавшие 275–150 млн. лет назад. Археологическая коллекция, формировавшаяся с 1912 г., насчитывает 43 476 экспонатов, большая часть добыта в Кутаиси и его окрестностях, также представлены находки из разных мест Западной Грузии (Имерети, Рача, Лечхуми, Сванети, Гурия, Самегрело, Аджария, Абхазия), Восточной Грузии, Северного Кавказа и Турции. Артефакты датируются периодом от IX–VIII вв. до н.э. до позднего Средневековья. Это – хозяйственные, охотничьи и боевые орудия, культовые и бытовые предметы, образцы изобразительного искусства, бронзовой и железной металлургии, а также экспонаты, отражающие этнологию края. Представлены почти все виды бронзовых изделий колхидской культуры (особенно интересны исследователям металлические топоры, гравированные и украшенные геометрическим и растительным орнаментом, изображениями оленей, собак, рыб, драконов и солярных символов). Артефакты античной эпохи (керамика, стекло, железо) являются материалом для изучения социально-экономического, политического и культурного развития Колхиды (античное царство на территории Западной Грузии). В Кутаисском музее также хранятся образцы греко-римского, переднеазиатиского, египто-сирийского и персидского происхождения (стеклянные бальзамарии, серебряный ритон, глиняные лампы, амфоры, бронзовая скульптура эпохи Сасанидов с изображением грифона, ойнохойи и др.), свидетельствующие о широких внешних торгово-экономических связях Западной Грузии. Образцы, отражающие последний этап художественной металлургии дохристианской Грузии (бронзовые ажурные бляхи), датируются периодом II в. до н.э. – III в. н.э.; также интересны исследователям средневековые керамические изделия, хозяйственные и боевые предметы из железа, коллекции глазурованной керамики, антефиксы с надписями и др. Нумизматическая коллекция (14 980 единиц) состоит из грузинских, византийских, турецких, персидских, арабских и других монет, найденных, в основном, на территории Западной Грузии. Древнейшая монета хранилища – колхидская дидрахма (VI в. до н.э.), в фонде также представлены колхидская драхма с изображением львиной головы (V в. до н.э.), ставшая символом Кутаисского музея, так называемые кутаисские, заратские, хонские, персатские, месхетинские клады колхидских полудрахм, статир Александра Македонского (IV в. до н.э.), колхидские золотые статиры (II–I вв. до н.э.), греческие, римские, понтийские, босфорские, мидийские, парфянские монеты, а также византийские и персидские монеты раннего Средневековья. Разнообразие коллекции свидетельствует об экономическом развитии древней Колхиды и активных торгово-экономических и культурных отношениях Западной Грузии. В фонде также много монет, отчеканенных царями Грузии св. Давидом IV Строителем, Георгием III, его дочерью царицей св. Тамарой, царицей Русудан, Димитрием I (см. Дамиан-Димитрий), Георгием IV Лашей, Давидом VI Нарином и др.; встречаются трапезундские серебряные асперы и их грузинской имитации, так называемые кирманеули (от имени кесаря Трапезунда Мануила I (1238–1263 гг.), 84 выявлены на территории храма Баграта), золотые, серебряные и медные турецкие монеты.