En complément de la grotte, et ce grâce à un billet jumelé, laissez-vous tenter par les trésors préhistoriques que recèle le musée du Mas-d'Azil.
Unique musée de préhistoire en Ariège, il est implanté au centre du village et abrite des pièces remarquables provenant de la grotte. Il a pour ambition de faire découvrir le modernisme et le savoir-faire des habitants de la caverne.
Regroupés en une inestimable collection, des industries lithiques et osseuses représentent différentes cultures, mais sont principalement représentatives du magdalénien pyrénéen (autour de 13 000 ans).
La notoriété du Mas vient principalement du niveau artistique et de l'originalité de ses oeuvres d'art mobilier, dont le célèbre propulseur orné nommé « le faon aux oiseaux », considéré comme un des chefs-d'oeuvre de l'art paléolithique.
Autres points forts, l'exposition du seul témoignage humain de la grotte : un crâne magdalénien, présenté avec sa reconstitution scientifique et la présentation de l'Azilien à travers ses microlithes et ses galets peints si typiques du Mas d'Azil.