La colección visigoda recoge los vestigios de Mérida durante los siglos IV y VIII, cuando fue capital de Hispania, capital del reino suevo y, finalmente, una de las principales ciudades del reino visigodo. La colección se fue creando paulatinamente desde el siglo XVI a partir de colecciones de particulares y del interés de ciertos eruditos. Las piezas expuestas se han ido encontrando con el devenir de los años en diferentes puntos de Mérida, como en la Alcazaba, en la localidad de San Pedro de Mérida, en Casa Herrera y en Cubillana.

El museo romano explica en una publicación online que en la colección visigoda destaca la escultura decorativa, seguida en importancia por las inscripciones, la mayor parte funerarias. En relación a la numismática, se han adquirido por compra muchas piezas bizantinas y visigodas, algunas «raras y valiosas». «Entre los utensilios vuelve a dominar la cerámica. No podemos olvidar que algunos mosaicos, en el caso singular de Mérida, pudieron ser usados, restaurados o incluso producidos hasta avanzado el Siglo VI», señala el museo.

Cabe destacar que la colección visigoda comprende varios grupos. Uno de ellos es el conjunto constituido por las piezas decoradas procedentes de la estructura arquitectónica de los templos, como pilastras, cimacios, capiteles, dinteles y frisos decorados. Otro de los grupo es catalogable como mobiliario litúrgico, como pilastrillas de altar, mesas y pies de altar.

El tercer conjunto de la colección lo forman los nichos u hornacinas; el cuarto está formado por placas de cancel como elemento mobiliario litúrgico. Finalmente, hay otro grupo constituido por una pila bautismal, un fragmento de canalización decorada y algunas inscripciones. Las piezas de época visigoda expuestas al público, se distribuyen entre la sala VIII del museo romano y Santa Clara.