Музеят съхраняват над 120 000 движими паметници на културно-историческото наследство. От особено значение са колекциите от праисторически, антични и средновековни материали от керамика, камък, желязо и стъкло – оръдия на труда, накити, идоли, предмети от бита и изкуството. Вниманието привлича богатата колекция от антични и средновековни монети, които са повече от 22000.
Етнографските колекции от земеделски и занаятчийски оръдия на труда, колекциите от медни съдове, накити и облекло, произведения на народното приложно изкуство, градският бит и други са едно от достойнствата на музея. Част от ценното културно наследство, което се съхранява и показва в музея са колекциите от оръжие, икони, предмети свързани с просветните, църковни и национално освободителните борби на българите от този край. Завиден е фонда от стари снимки на Хасково, показващи неговото многопосочно развитие и изграждане. Своето място в историята на града има и колекцията от произведения на изобразителното изкуство – живопис, графика и скулптура.
