Η έκθεση αποτελεί συνδυαμό αυθεντικών γλυπτών με γύψινα αντίγραφα όλων των τμημάτων που βρίσκονται σε μουσεία και συλλογές του εξωτερικού (Βρετανικό Μουσείο, Λούβρο κ.α.). Παρουσιάζεται η κατεξοχήν κλασική δημιουργία του Χρυσού Αιώνα, η ζωφόρος με την πομπή των Παναθηναίων, τοποθετημένη γύρω από τον πυρήνα του σύγχρονου κτηρίου του Μουσείου, ώστε να θεάται όπως ακριβώς και στο μνημείο. Οι μετόπες, ανάγλυφες πλάκες που εικονίζουν μυθικές μάχες, έχουν τοποθετηθεί ψηλά ανάμεσα σε μεταλλικούς κίονες, ισάριθμους με εκείνους της εξωτερικής κιονοστοιχίας του Παρθενώνα. Οι αετωματικές συνθέσεις των τριγωνικών χώρων στις στενές πλευρές της στέγης, που παριστάνουν σημαντικά για την Αθήνα μυθικά γεγονότα, έχουν ανασυντεθεί από τα σωζόμενα τμήματά τους επάνω σε χαμηλά βάθρα. Ο γλυπτός διάκοσμος του Παρθενώνα είναι οργανωμένος σε τρεις διακριτές ενότητες: τις μετόπες, ορθογώνιες πλάκες με ανάγλυφες σκηνές στο διάζωμα της εξωτερικής κιονοστοιχίας, την ανάγλυφη ιωνική ζωφόρο στο επάνω μέρος των τοίχων του σηκού και της ζώνης επάνω από τα επιστύλια των εσωτερικών κιόνων και τα αετώματα, τα οποία κοσμούσαν συνθέσεις από ολόγλυφα αγάλματα. Τα γλυπτά, λαξευμένα σε μάρμαρο Πεντέλης και συμπληρωμένα με μεταλλικά εξαρτήματα και χρώματα, ήταν αριστουργήματα σύνθεσης και κατεργασίας. Η σύλληψη και εν μέρει η εκτέλεση οφείλονται στον μεγάλο γλύπτη Φειδία, ο οποίος είχε την καλλιτεχνική εποπτεία ολόκληρου του μνημείου και ανέλαβε την κατασκευή του χρυσελεφάντινου αγάλματος της Αθηνάς Παρθένου στον σηκό του. Στην εκτέλεση συνεργάστηκαν ταλαντούχοι γλύπτες, μαθητές του Φειδία, ο Αγοράκριτος, ο Αλκαμένης και άλλοι τεχνίτες, οι οποίοι σε δεκαπέντε μόλις χρόνια ολοκλήρωσαν το μοναδικό αυτό σύνολο. Ο Φλαμανδός ζωγράφος Jacques Carrey, που επισκέφθηκε την Αθήνα στη συνοδεία του Μαρκησίου Olier de Nointel το 1674, 13 χρόνια πριν ο Παρθενώνας ανατιναχτεί κατά την πολιορκία της Ακρόπολης από τον Ενετό Francesco Morosini (1687), σχεδίασε τα γλυπτά του ναού στη θέση τους.

Οι 92 μετόπες κοσμούσαν ανά 32 τις μακρές και ανά 14 τις στενές πλευρές του ναού. Είναι η πρώτη ενότητα γλυπτών που ολοκληρώθηκε και τοποθετήθηκε στο διάστημα 447-442 π.Χ. Τα θέματα των παραστάσεων δεν αναφέρονται στις αρχαίες πηγές. Εικονίζουν μυθικές μάχες που συμβόλιζαν τους νικηφόρους αγώνες των Αθηναίων και ερμηνεύονται ως εξής: στην ανατολική πλευρά η Γιγαντομαχία, στη δυτική η Αμαζονομαχία, στη βόρεια η ’λωση της Τροίας (Ιλίου Πέρσις) και στη νότια η Κενταυρομαχία (εκτός από τις μεσαίες μετόπες που έχουν ποικίλα θέματα). Οι μορφές στις μετόπες των τριών πλευρών (εκτός από τη νότια) απολαξεύτηκαν κατά τα πρώιμα χριστιανικά χρόνια, όταν ο Παρθενώνας μετατράπηκε σε χριστιανική εκκλησία και γι' αυτό σώζονται αποσπασματικά. Την καταστροφή διέφυγαν οι νότιες μετόπες της Κενταυρομαχίας και η 32η βόρεια μετόπη στη βορειοδυτική γωνία του ναού, ίσως επειδή δόθηκε χριστιανική ερμηνεία στις παραστάσεις.

Η ζωφόρος, ιωνικό στοιχείο ενσωματωμένο στο δωρικό κτήριο, είναι η τελειότερη δημιουργία της κλασικής γλυπτικής. Απαρτιζόταν από 115 ανάγλυφες παραστάσεις με συνολικό μήκος 160 μ. Τα μέλη της είναι αυτοτελή δομικά στοιχεία με πάχος 60 εκ. Η ονομασία ''πλάκες'', που είχε επικρατήσει παλαιότερα, οφείλεται στη δράση του συνεργείου του Elgin, οι τεχνίτες αφαίρεσαν με πριόνι μόνο την ανάγλυφη επιφάνεια των μελών, για να ελαφρώσουν το βάρος τους στη μεταφορά. Το ύψος του αναγλύφου δεν υπερβαίνει τα 5,5 εκ., εν τούτοις η απόδοση σε επάλληλα επίπεδα δίνει την εντύπωση του βάθους. Τα σχέδια του Carrey έχουν διασώσει την παράσταση της ζωφόρου όπως ήταν στη θέση της το 1674 εκτός από 6 λίθους των μακρών πλευρών, οι οποίοι είχαν αφαιρεθεί για να αποκτήσει παράθυρα η χριστιανική εκκλησία που διαμορφώθηκε στον Παρθενώνα. Η ζωφόρος αναπαριστά την πομπή των μεγάλων Παναθηναίων, που εορτάζονταν κάθε τέσσερα χρόνια προς τιμήν της θεάς Αθηνάς, την ημέρα των γενεθλίων της (την 28η του μήνα Εκατομβαιώνα). Καταληκτήριο γεγονός της γιορτής ήταν η πομπή που μετέφερε στην Ακρόπολη τον καινούριο πέπλο της θεάς, κεντημένο με παράσταση Γιγαντομαχίας. Θεωρήθηκε ότι στη ζωφόρο εικονίζεται η πρώτη πομπή των Παναθηναίων ή η πρώτη μετά την περσική καταστροφή της Ακρόπολης.

Τα γλυπτά των αετωμάτων

Τα γλυπτά των αετωμάτων αποτελούνται από περίοπτες μορφές, μεγαλύτερες από το φυσικό μέγεθος στις κεντρικές σκηνές, που μειώνονται βαθμιαία προς τα άκρα υπακούοντας στο τριγωνικό σχήμα του αετώματος. Θεωρείται ότι ο Φειδίας δημιούργησε προπλάσματα (μοντέλα) των έργων σε μικρή κλίμακα. Η λάξευση των γλυπτών από τον Αλκαμένη και τον Αγοράκριτο και η τοποθέτησή τους στο κτήριο έγινε μεταξύ 438 και 432 π.Χ. Οι μορφές συνδυάζουν υψηλή ποιότητα σχεδίου και μεγάλη τεχνική επιδεξιότητα στην κατεργασία. Τα θέματα των συνθέσεων, η Γέννηση της Αθηνάς από το κεφάλι του πατέρα της Δία στο ανατολικό και η Έρις Αθηνάς και Ποσειδώνα για την προστασία της Αθήνας στο δυτικό αέτωμα, είναι γνωστά και από το έργο του Παυσανία, περιηγητή του 2ου αι. μ.Χ. Το μεγαλύτερο μέρος των γλυπτών των αετωμάτων αποσπάστηκε και μεταφέρθηκε στο Λονδίνο από τον λόρδο Elgin στα χρόνια 1801-1803, κατά τη διάρκεια της τουρκικής κυριαρχίας, και σήμερα βρίσκεται στο Βρετανικό Μουσείο. Τα υπόλοιπα γλυπτά είτε παρέμειναν στη θέση τους ή κατέπεσαν και αποκαλύφθηκαν στις ανασκαφές που έγιναν μετά την ίδρυση του ελληνικού κράτους, από το 1833 και εξής, στην Ακρόπολη. Ακόμη, μεμονωμένες μορφές ή συμπλέγματα, σήμερα απαρτίζονται από τμήματά τους που είναι διεσπαρμένα σε διαφορετικά Μουσεία (Βρετανικό Μουσείο, Λούβρο και Μουσείο Ακρόπολης), όπως για παράδειγμα, οι κορμοί της Αθηνάς και του Ποσειδώνα από το Δυτικό αέτωμα. ’λλες μορφές μάς είναι γνωστές μόνο από τα σχέδια του J. Carrey.

Στο Ανατολικό αέτωμα το κέντρο κατελάμβαναν ο Ζευς, η Αθηνά και η Ήρα, από τους οποίους έχει ταυτιστεί η τελευταία μορφή με την όρθια ''Πεπλοφόρο Wegner''. Δεξιά και αριστερά παρακολουθούν το θαυμαστό γεγονός οι άλλοι θεοί, όρθιοι, καθιστοί ή ξαπλωμένοι, υπακούοντας στον τριγωνικό χώρο του αετώματος. Τα άκρα του αετώματος κλείνουν με τα τέθριππα του Ηλίου που ανατέλλει και της Σελήνης που δύει και ορίζουν το χρονικό διάστημα της ημέρας της γέννησης της θεάς.

Στο Δυτικό αέτωμα, κεντρικές μορφές είναι οι δύο αντίπαλοι θεοί, η Αθηνά και ο Ποσειδών, που συνοδεύουν άρματα με δύο άλογα το καθένα, με ηνιόχους τη Νίκη για την Αθηνά και την Αμφιτρίτη για τον Ποσειδώνα. Πίσω από αυτά τρέχουν οι αγγελιοφόροι θεοί, Ερμής και Ίρις. Τις γωνίες καταλαμβάνουν καθιστοί και ξαπλωμένοι ήρωες της Αττικής.