Seit der Wiedereröffnung am 17. Oktober 2009 ist ein ganz besonderes Highlight wieder zu sehen: die Büste der schönen Nofretete, längst eine Berliner Ikone. Nach ihrem Fund bei Ausgrabungen durch ein deutsches Team im Jahr 1912 nahe der heutigen Stadt Amarna kam die Büste zusammen mit weiteren Schätzen als Dauerleihgaben an das Ägyptische Museum Berlin, wo sie erstmals 1913/1914 im Rahmen einer Sonderausstellung im Neuen Museum gezeigt wurde.
Nach dem Umzug des Ägyptischen Museums ist die ägyptische Königin somit nach fast 70 Jahren an ihren ursprünglichen Ausstellungsort zurückgekehrt. Neben der ägyptischen Amarna-Kunst präsentiert das Neue Museum sammlungsübergreifend die Entwicklung der vor- und frühzeitlichen Kulturen Eurasiens von der Altsteinzeit bis ins Hochmittelalter in noch nie da gewesener Breite und Fülle. Dazu gehören weltberühmte Exponate des Museums für Vor- und Frühgeschichte wie der Schädel des Neandertalers von Le Moustier oder Heinrich Schliemanns Sammlung Trojanischer Altertümer. Ein besonderes Exponat ist auch der bronzezeitliche Goldhut aus dem Bestand des Charlottenburger Museums für Vor- und Frühgeschichte: Nur vier solcher Goldhüte sind in Europa erhalten geblieben. Zusammen bilden die Ausstellungsstücke des Neuen Museums ein einzigartiges Panorama der frühen Menschheitsgeschichte ab.