Im Hauptgeschoss der Staatlichen Antikensammlungen werden in fünf Sälen herausragende Beispiele der griechischen Vasenkunst gezeigt. Sie stammen aus der Zeit zwischen 1400 und 300 v. Chr. – darunter weltberühmte Stücke wie die Trinkschale des Töpfers und Malers Exekias, die den Gott Dionysos bei seiner Fahrt über das Meer zeigt, oder die einmalige Darstellung der Dichterin Sappho auf einem Weinkühler. Einen weiteren Glanzpunkt der Sammlung bildet Goldschmuck aus etruskischen und griechischen Werkstätten. Auch die anderen Gattungen antiker Kunst sind durch ausgezeichnete Stücke vertreten: Tonstatuetten aus allen Epochen, Bronzestatuetten und -geräte, darunter der Spiegel aus Hermione oder das „Mädchen von Beröa“; darüber hinaus werden Zeugnisse der Glaskunst gezeigt: eines der frühesten durchsichtigen Glasgefäße oder ein spätantikes Diatretglas aus Köln, eines der schönsten erhaltenen Beispiele dieser virtuosen Handwerkskunst.
In den Antikensammlungen wird die Kultur des antiken Griechenland, der Etrusker und Römer durch Alltags- und Kunstobjekte lebendig. Regelmäßige Sonderausstellungen beleuchten einzelne Aspekte der Sammlungen wie der antiken Kulturen insgesamt. Den Grundstock der Sammlungen bilden die von Ludwig I. erworbenen Antiken.

Die Staatlichen Antikensammlungen befinden sich im klassizistischen Ausstellungsgebäude von Georg Friedrich Ziebland, errichtet von 1838 bis 1848. Als Pendant zur Glyptothek auf der gegenüberliegenden Seite des Königsplatzes war der imposante, mit korinthischen Säulen ausgestattete Bau ursprünglich das „Kunst- und Industrieausstellungsgebäude“, in dem Ludwig I. seinen Untertanen die Vorzüge moderner Technik präsentierte. Nach seiner Zerstörung 1944 wurde das Innere des Gebäudes völlig umgestaltet. Seit 1967 sind dort die Antikensammlungen aus königlichem und staatlichem Besitz vereinigt.
Das Sammeln von Objekten der antiken Kulturen – meist Skulpturen – war seit der Renaissance an mitteleuropäischen Fürsten- und Königshäusern Teil der öffentlichen Selbstdarstellung. Antike „Kleinkunst“ hingegen, wie man kleinformatige Bronzefiguren, Schmuck oder Vasen gemeinhin nannte, wurde erst ab dem 18. Jahrhundert in größerem Umfang als Sammelobjekt interessant, als in etruskischen Gräbern sowie in Pompeji und Herkulaneum Ausgrabungen begonnen hatten. Ludwig I. hat neben den Skulpturen für seine Glyptothek intensiv griechische Vasen gesammelt, die ursprünglich als Auftakt der europäischen Malerei in der Pinakothek ausgestellt waren.
Im 20. Jahrhundert bereicherten Sammlungen, wie die des Diplomaten Hans von Schoen oder des Kunstmäzens James Loeb die Bestände der Antikensammlungen – die herausragenden Objekte erweiterten das Spektrum der Möglichkeiten, antike Kultur und Lebenswelt zu präsentieren, deutlich.