Le musée archéologique s’est installé dans l’ancienne chapelle de l’Hôtel-Dieu, élevée au milieu du XVIIIe siècle (1750 ou 1755 selon les sources) près de la porte d’Avignon. Monument historique classé, restauré en 2018, le lieu doit son musée à la famille Jouve : propriétaire du bâtiment dès les années 1900, Marie-Thérèse Jouve y rassemble à partir de 1912 les vestiges trouvés autour de Cavaillon. Elle lègue l’ensemble à la Fondation Calvet, et le musée est officiellement créé en 1946 par André Dumoulin, premier conservateur des musées de la ville.
Côté préhistoire, le parcours met en scène la vie quotidienne dans les grottes du Luberon occidental au Néolithique final. La région compte de nombreuses cavités, surtout dans la vallée de la Vidauque, ainsi que des abris sous roche et des sites de plein air comme celui du Boulon, à Robion. Un guide de visite cite les grottes de Cheval-Blanc, Robion, Bonnieux et Mérindol parmi celles dont provient le mobilier néolithique et chalcolithique présenté.
Les vitrines montrent des outils préhistoriques et une série de céramiques locales qui court du Néolithique jusqu’au IIe siècle de notre ère, dont un pichet préhistorique. On mesure ainsi comment les potiers du Luberon ont, pendant des millénaires, façonné vases et récipients du quotidien avant que Rome n’impose ses formes et ses usages.
Le musée raconte ensuite l’occupation du site de Cavaillon, de la période gauloise à l’Antiquité : stèles gallo-grecques et gallo-romaines, coffres funéraires, autels, statuaire, chapiteaux, une tête d’Agrippine et une collection de monnaies locales. Le Moyen Âge n’est pas oublié, avec une table d’autel du haut Moyen Âge classée et des peintures murales des XVIe et XVIIe siècles. Un billet couplé permet de visiter aussi la synagogue et le Musée juif comtadin, à deux pas, pour une journée dans le Cavaillon ancien.
