Der Hauptteil der Ausstellung widmet sich aber der jungsteinzeitlichen Pfahlbaukultur. Von ca. 4000 – 800 v. Chr. siedelten Menschen am baumfreien Seeufer, wo sie in Häusern auf Pfählen lebten. Der Pfahl eines Hauses bei Dingelsdorf – Klausenhorn konnte durch Jahrringzählung (Dendrochronologie) genau auf das Jahr 3826 v.Chr. datiert werden. Sie betrieben Ackerbau und Viehzucht, lebten aber auch von Fischfang und Jagd. Die Ausstellung zeigt vielfältige Werkzeuge aus Stein, die z.T. von weither an den Bodensee kamen. Eine Vitrine widmet sich den erstaunlichen Fernkontakten dieser Zeit. Dank Luftabschluss haben sich im See aber auch organische Materialien wie Holz, Textil, Knochen oder Essensreste über die Jahrtausende erhalten, die spannende Einblicke in das tägliche Leben der Pfahlbaubewohner erlauben. Die Ausstellung zeigt verkohltes Getreide, das auf Steinplatten gemahlen wurde, Fischernetze mit ihren Netzsenkern, hölzerne Beilschäfte, aber auch gebrannte Tongefäße – die Töpferei war eine der Erfindungen der Jungsteinzeit – die als Aufbewahrungsgefäße oder Kochtöpfe verwendet wurden. Darunter gibt es spektakuläre Objekte, wie ein zweihenkeliger Krug mit plastisch aufgesetzten Brüsten. Der Nachbau eines Webstuhls zeigt den Beginn der Textilherstellung. Informationstafeln erläutern die zeitlichen und kulturellen Bezüge dieser frühsten Siedlungsperiode am Bodensee.
Eine Vitrine zeigt jährlich wechselnde Themen zur Pfahlbauzeit