Bảo tàng tỉnh đang quản lý hơn 30.000 đơn vị hiện vật, trong đó có 3 bảo vật quốc gia, nhiều hiện vật và sưu tập hiện vật quý hiếm. Đây được xem là nơi sưu tập, lưu giữ nhiều tư liệu, hiện vật tiêu biểu, phản ánh lịch sử hình thành và phát triển của tỉnh Thanh Hóa nói riêng, cả nước nói chung.