L'arrivo dei Longobardi ad Ascoli (578 d.C.) s'inquadra nella progressiva espansione di questo popolo nell'Italia centrale e meridionale con la formazione dei Ducati di Spoleto (di cui Ascoli entrò a far parte) e di Benevento. L'invasione comportò una riorganizzazione del territorio sia dal punto di vista istituzionale che insediativo, date le esigenze difensive dei nuovi conquistatori.
Nel Museo Archeologico sono conservati solo alcuni degli oggetti della Necropoli di Castel Trosino (quasi tutto il materiale in essa rinvenuto si trova attualmente al Museo dell'Alto Medioevo a Roma); spiccano comunque, tra i più preziosi, alcuni reperti che si riferiscono all'abbigliamento maschile e femminile dell'epoca.
Una delle più importanti e rare testimonianze di epoca alto-medievale nell'Italia centrale è rappresentata dalla Necropoli di Castel Trosino, scoperta per caso nel 1893. L'insediamento longobardo in questo sito, la cui posizione costituiva già una difesa naturale, risale alla fine del VI secolo. L'area cimiteriale principale mette in luce la compresenza di tradizioni funerarie miste tardo-romane e longobarde, cosa che dimostrerebbe un'integrazione tra le due culture.
Il pittore ed erudito Giulio Gabrielli (1832-1910), pur non essendo un archeologo di professione, dette l'avvio ad un riordino dei ritrovamenti in senso scientifico, partecipò alla campagna di scavo in qualità di ispettore della Sovrintendenza e ne dette testimonianza nei suoi taccuini e con alcuni acquerelli.
Lo stanziamento militare longobardo interessava tutta l'area di Valle Castellana tra Ascoli Piceno e Teramo, come risulta ancora oggi da diversi toponimi di origine germanica presenti nel territorio. Ad esempio da "fara" (insediamento di uomini liberi armati) derivano i nomi di alcuni paesi di questa zona come Leofara e Faraone.