Η ευρύχωρη, κεντρική αίθουσα του μουσείου που φιλοξένησε επί δεκαετίες τον υπέροχο γλυπτό διάκοσμο του Ναού του Διός, παρουσιάζει τα αγωνίσματα που συνιστούσαν το αθλητικό πρόγραμμα των Ολυμπιακών Αγώνων της Αρχαιότητας. Οι εκθεσιακές υποενότητες αφιερωμένες στα επιμέρους αγωνίσματα διατάσσονται περιμετρικά αλλά και στο κέντρο της αίθουσας, ώστε ο επισκέπτης να έχει μέσω των εκθεμάτων μια συνολική εικόνα και κατανόηση του προγράμματος μιας Ολυμπιάδας.

Η κεντρική, ευρύχωρη αίθουσα του μουσείου, αφιερωμένη στα αγωνίσματα της αρχαιότητας