L’entrée du musée se fait par la cour de l’hôtel Carnavalet et par les anciennes écuries. La première salle, salle des enseignes évoque une rue parisienne avec de jolies enseignes du 18e siècle. Sur la droite, l’enseigne de serrurier, Aux deux clés croisées, (18e) est représentée par deux grandes belles clés en fer forgé rehaussées d’or. Sur la gauche, se trouve une impressionnante enseigne en bois peint, Au griffon, (18e) étrange animal au corps de lion, aux oreilles de cheval à la tête et aux aigles d’aigle pour un marchand de meubles qui se trouvait 26 rue du Faubourg-Saint-Antoine. Dans la deuxième salle, il y a quelques plaques historiques des rues de Paris. Les enseignes du 19e sont colorées dans des matériaux variés comme l’enseigne de libraire, A l’enseigne du livre rouge et de la plume blanche. A travers les fenêtres, on aperçoit la cour Henri IV agrémentée de la statue équestre en bronze d’Henri IV, 1553-1610, par Henri Lemaire (1798-1880).

La salle suivante expose une belle maquette du musée qui permet de comprendre les connections entre les différents bâtiments qui le composent et le lien entre les deux hôtels reliés par une galerie au premier étage. Malgré les périodes troublées de son histoire, Paris est depuis le 14e siècle le siège des institutions municipales dont l’Hôtel de Ville. Le grand vantail de sa porte, orné d’une tête de méduse en bronze, a échappé à l’incendie de 1871 lors de la révolte de la Commune.

Au sous-sol, les nouvelles salles racontent les origines de Paris, de la Préhistoire jusqu’au 16e siècle en passant par l’Antiquité et le Moyen-Àge. Au cours de ces dernières années, des traces d’occupation humaine datées entre 8 000 et 6 500 av. J.C. ont été mises à jour. Lors de fouilles du quartier de Bercy dans les années 1990, ont été retrouvés de nombreux objets (outils en os, silex, céramiques …) dont une superbe pirogue de 2700 av. J.C. longue de plus de cinq mètres. Vers le 3e siècle avant notre ère, le peuple gaulois, les Parisii s’installent sur une île de la Seine avec pour capitale, Lutèce. A partir du 1er siècle ap. J.C., les romains conquièrent la Gaule. Les deux cultures se mélangent comme en témoigne, entre autres, une belle statuette du dieu Mercure du 2e siècle, exhumée près du jardin du Luxembourg. De nombreux blocs de pierre sculptés évoquent les monuments de la Lutèce gallo-romaine (arènes, forum, thermes, amphithéâtre ...) qui se trouvaient dans les 5e et 6e arrondissements.