การเรียนการสอนเกี่ยวกับโบราณคดี เป็นส่วนหนึ่งของคณะโบราณคดีมาตั้งแต่การก่อตั้งเมื่อ พ.ศ. 2498 จนกระทั่ง พ.ศ. 2517 มีการปรับปรุงการบริหารงาน จึงได้จัดตั้ง “ภาควิชาโบราณคดี” อย่างเป็นทางการ ซึ่งเป็นภาควิชาแห่งเดียวในประเทศไทย โดยยึดมั่นในปรัชญาที่ว่า “โบราณคดี อนุรักษ์ สืบสาน และต่อยอดมรดกวัฒนธรรมอย่างยั่งยืน”
ภาควิชาวิชาโบราณคดีเป็นสาขาวิชาที่เน้นศึกษาเรื่องราวของมนุษย์ในอดีตโดยศึกษาจากหลักฐานทางโบราณคดีทั้งที่เป็นโบราณวัตถุและโบราณสถาน เพื่อให้เกิดความเข้าใจเรื่องราวของชุมชน ประชากร และวัฒนธรรมที่เป็นเจ้าของ โบราณวัตถุและโบราณสถานเหล่านั้น การเรียนการสอนแบ่งเนื้อหารายวิชาเป็น 2 สาขา คือ โบราณคดียุคก่อนประวัติศาสตร์ หมายถึง อดีตตั้งแต่เริ่มมีมนุษย์จนถึงก่อนการบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษร และโบราณคดียุคประวัติศาสตร์ หมายถึง ช่วงที่มีการบันทึกเป็นลายลักษณ์อักษรและสามารถอ่านตีความได้
ยุคแรกก่อตั้งภาควิชาโบราณคดี (พ.ศ.2517 – 2527)
การเรียนการสอนในสมัยแรกเริ่มจนกระทั่งมีการปรับปรุงการบริหารงาน ภาควิชาเน้นการผลิตบุคลากรด้านโบราณคดีสอดคล้องกับวัตถุประสงค์ของคณะ ส่งผลให้มีการเรียนการสอนที่เน้นทั้งทฤษฎี และการปฏิบัติงานภาคสนามทาง โบราณคดี ในระยะนี้มีการสำรวจและขุดค้นทางโบราณคดีที่สำคัญ คือ แหล่งโบราณคดีบ้านคูเมือง จังหวัดสิงห์บุรี เมืองโบราณ คูบัว จังหวัดราชบุรี และแหล่งโบราณคดีในพื้นที่ตำบลบ้านเก่า จังหวัดกาญจนบุรี และในช่วงเวลานี้ ภาควิชาโบราณคดีได้จัดการเรียนการสอนหลักสูตรปริญญาโทขึ้น ทั้งในสาขาโบราณคดีสมัยก่อนประวัติศาสตร์ และโบราณคดีสมัยประวัติศาสตร์ อีกด้วย
ยุคที่สองของภาควิชาโบราณคดี (พ.ศ. 2528 – 2538)
การเรียนการสอนด้านโบราณคดีมีความเข้มข้นมากขึ้นเนื่องจากมีบุคลากรจบการศึกษาออกไปหลายรุ่น ทั้งระดับปริญญาตรีและมหาบัณฑิตในระดับปริญญาโท ซึ่งส่วนใหญ่เป็นบุคลากรในกรมศิลปากร ส่งผลให้งานโบราณคดีในสมัยนี้มีความก้าวหน้า เกิดการสำรวจและขุดค้นทางโบราณคดีโดยกรมศิลปากรจำนวนมาก ส่งผลให้มีชุดข้อมูลหลักฐานประกอบการเรียนการสอนเพิ่มมากยิ่งขึ้น การสำรวจและขุดค้นทางโบราณคดีที่สำคัญ เช่น เมืองฟ้าแดดสงยาง จังหวัดกาฬสินธุ์ แหล่งโบราณคดีถ้ำซาไก จังหวัดตรัง แหล่งโบราณคดีถ้ำมอเขียว จังหวัดกระบี่ การศึกษากลุ่มชาติพันธุ์ตองเหลือง
ยุคที่สามของภาควิชาโบราณคดี (พ.ศ. 2539 – 2549)
ในยุคนี้ได้นำเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ใหม่ ๆ เข้ามาประยุกต์ใช้เพื่อวิเคราะห์ และแปลความเรื่องราวทางวัฒนธรรมของมนุษย์ ส่งผลต่อความก้าวหน้าของงานวิจัย และเห็นภาพเรื่องราวสังคมวัฒนธรรมในอดีตได้ชัดเจน อีกทั้งยังเปิดหลักสูตรระดับปริญญาเอก เพื่อขยายขอบเขตการศึกษาให้กว้างขึ้น คณาจารย์และนักศึกษาดำเนินงานสำรวจและขุดค้นทางโบราณคดีที่สำคัญ เช่น แหล่งโบราณคดีบ้านโป่งมะนาว แหล่งโบราณคดีบ้านพรหมทินใต้ และเมืองโบราณซับจำปา จังหวัดลพบุรี แหล่งโบราณคดีเพิงผาบ้านไร่ และเพิงผาถ้ำลอด จังหวัดแม่ฮ่องสอน แหล่งโบราณคดีเขาสามแก้ว จังหวัดชุมพร
ภาควิชาโบราณคดีใน พ.ศ. 2550 –ปัจจุบัน
ภาควิชาโบราณคดีเซ็นสัญญาความร่วมมือกับหลายหน่วยงาน สร้างการบูรณาการด้านโบราณคดีกับองค์กรต่าง ๆ และมีงานวิจัยทางโบราณคดีที่น่าสนใจ อาทิ เมืองขีดขิน จังหวัดสระบุรี เมืองนครปฐมโบราณ (แหล่งโบราณคดีธรรมศาลา และแหล่งโบราณคดีหอเอก จังหวัดนครปฐม) โบราณคดีกรุงเทพมหานคร เมืองโบราณอู่ทอง จังหวัด สุพรรณบุรี นอกจากนี้ ผลการศึกษาวิจัยของภาควิชาแต่ละยุคสมัย ได้นำมาต่อยอดผลิตเป็นเอกสารวิชาการและเผยแพร่ผ่านการประชุมวิชาการอย่างต่อเนื่อง เกิดองค์ความรู้เพิ่มขึ้นมากมาย โดยความรู้ต่าง ๆ เหล่านี้ ไม่เพียงเกิดประโยชน์ต่อ บุคลากรในแวดวงโบราณคดีเท่านั้น แต่ยังสร้างความรู้ความเข้าใจในงานโบราณคดีและศิลปวัฒนธรรมแก่บุคคลทั่วไป ซึ่งการทำงานวิชาการควบคู่ไปกับงานบริการสังคมนี้ ถือเป็นอีกหนึ่งในงานหลักของภาควิชาโบราณคดีที่ยังคงมุ่งมั่นพัฒนาสืบต่อไป