遼寧博物館是中國著名的歷史藝術性博物館之壹。館藏書法精品有樸實秀碭的傳世珍寶晉人書《曹娥詩辭》，剛勁挺秀的唐歐陽詢《夢奠帖》及其早年作品《行書千字文》，歐氏真跡堪稱寥若晨星，歷年為書家之典範。另外，還有已成為傳世孤本的唐武則天時弘文館鉤填的《王羲之壹門書翰》和唐狂派創始人張旭《古詩四帖》等，以及兩宋時期皇帝趙佶、趙構、趙昚祖孫三代流傳下來的真跡。其中徽宗趙佶《草書千字文》，高宗趙構《書曹植洛神賦卷》兩幅作品，處帝王之尊，頗具神韻。大詩人陸遊八十歲時的《自書詩帖》爐火純青，草法蒼勁豪邁，堪稱詩書雙壁。
繪畫精品有中唐開元年間周昉之《簪花仕女圖》，其筆下仕女“曲眉豐肌，艷麗多姿”，使人不僅能從中領略其高超的藝術水平，也深刻地體味到了唐貞觀年間上層貴族們的生活情趣；五代南唐名家董源的《夏景山口待渡圖》，“林木陰森山巒起伏，官員待渡，意境幽遠”，顯現出中國畫的絕佳境地，被稱為劃時代之傑作，宋徽宗摹；張萱《虢國夫人遊春圖》，通過對虢國夫人等貴婦人遊春的描述，顯露楊貴妃家族驕奢，圖中精巧構思，精美的筆法，為後世留下了稀有的瑰寶。
遼寧博物館館藏歷代絲繡、晉唐宋元書畫聞名天下，東北地區考古發現，特別是遼瓷，古地圖與歷代貨幣、甲骨、青銅器、碑誌也較為著名。刻絲又名緙絲，是壹種通經斷緯，正反面紋樣相同的藝術織作。遼博收藏的北宋《紫鸞鵲譜》、南宋名家朱克柔運絲如筆的刻絲力作《牡丹圖》、《山茶圖》等品藝高雅，堪稱世界奇技。這些藝術珍品中的壹部分是愛新覺羅·溥儀，這位清朝末代皇帝從北京攜至長春，於偽滿州國垮臺時散佚，而後輾轉得歸遼博收藏。
館內藏品中尤為富於地方特色的還有遼代瓷器，它們大多出自墓葬之中，遼瓷源中原制瓷工藝，又保持了本民族的獨特風格，形制依契丹族習俗，適應遊獵騎牧生活，有雞冠壺、鳳首瓶、長頸瓶、三彩海棠式盤、碟等。可謂豐富多彩。至於遼代帝陵出土的遼聖、興、道宗三代帝、後哀冊，有漢文和契丹文兩種，鐫刻精細，保存完整，為海內僅存珍寶。
館藏青銅器亦頗為豐富，既有考古發掘品，又有傳世佳品，遼寧出土的青銅器中，禮器多同於中原而兵器、用器則頗具地方特色，具有重要的歷史價值和藝術價值。