現館藏珍貴文物數千件，主要為古化石、石器、陶瓷器、青銅器、名人碑刻、書畫、革命文物和文史資料等，較為突出的有30萬年前的古象顎化石、新石器時代的石雕人面像、越王丌北古劍（32字錯金銘文）、楚國金幣“郢爰”、明青花瓷器、明史可法“戒袽綢桑”碑刻、清鄧石如隸書碑刻、太平天國聖庫砝碼、鐵炮、兵器以及鄧石如、鄭珊、太平天國畫家虞蟾、陳若木和現代書畫家何香凝、於右任、王雪濤等名人書畫。
近年來，在市委、市政府和有關部門的高度重視和大力支持，市博物館加大基礎設施建設，為事業發展註入活力。興建了黃鎮陳列館二期擴建工程，新展廳、多功能廳、貴賓接待室等配套設施，對外開放，同時，克服重重困難，將省級重點文物保護單位“熊、範二烈士”專祠即現博物館館址修繕壹新，還接受了當代著名書畫家夏明遠先生捐獻書畫精品及收藏品133件，並辟建“夏明遠藝術館”對外開放，同時，在國家、省、市的大力支持下，征集戲劇文物164件，黃鎮書畫作品1件，豐富館藏，力爭用3—5年時間形成館藏特色。近年來市博物館在謀求事業發展上做文章，強化內部管理，建長效機制，營造發展環境，提升博物館整體形象，積極加強展覽、宣教工作的力度，在免費對未成年人開放參觀的同時，開展暑教活動，送展進社區、校園，舉辦講座、知識競賽等豐富多彩的活動，充分發揮博物館在加強對未成年人思想道德建設中的不可替代的重要作用。