В музее собрано более 100 тыс. предметов по природе, истории, культуре полуострова. Из них 32 тыс. – археологические находки, которые отражают все периоды истории Крыма от палеолита до средневековья.

Собрание позднескифских древностей не имеет равных по количеству и разнообразию находок: лепные сосуды, амфоры, краснолаковая керамика, оружие, украшения и другие предметы.

Основу собрания древностей позднескифского времени составляют находки из могильников Дружное и Нейзац: сотни лепных сосудов, амфор, краснолаковой керамики, оружие (мечи, копья, наконечники стрел), детали костюма, конская сбруя, украшения. Среди всего многообразия находок – уникальные лепные сосуды в виде баранов из могильника Нейзац.

Раннесредневековые изделия из могильника Лучистое и Эски-Кермен экспонировались на выставках в Италии, Франции, Германии. Особый интерес  имеют украшения из золота и серебра: орлиноголовые пряжки, серьги, браслеты, фибулы; стеклянные сосуды, бронзовые и серебряные поясные наборы.

В лапидарии музея хранятся изваяния эпохи бронзы, скифские, половецкие. Имеются эпиграфические памятники на древнегреческом, латинском, арабском языках и на иврите.

Большой интерес представляют собрания графики конца XVIII – начала XIX веков: литографии и гравюры К. Кюгельхена, Ф. Гросса, В. Симпсона, Н. Чернецова, М. Вебеля. Работы представляют виды Крыма: исторические и ландшафтные памятники Южнобережья, виды Крымских городов, средневековых крепостей юго-западного и восточного Крыма.

Коллекция этнографических материалов в собрании музея сформировалась в первой половине ХХ века. Наиболее ценная часть ее собрана в 20-30-е годы ХХ века. Собрание  содержит образцы тканей, вышивок, предметов одежды, кисеты, футляры, украшенные золотыми и серебряными нитями. Значительную часть собрания составляют медная посуда и орудия труда. Отдельного внимания заслуживают вазы артели «Иллери» г. Бахчисарая, отличающиеся тем, что в поливной керамике мастера использовали узоры традиционной вышивки крымских татар.

Архив музея включает документы Таврической ученой архивной комиссии; бумаги представителей науки и культуры, государственных и общественных деятелей. К таковым относятся архивы Стевена Христиана Христиановича (1784-1863 гг.) –  ботаника и энтомолога, директора Никитского ботанического сада, главного инспектора по шелководству и сельскому хозяйству юга России; Кеппена Петра Ивановича (1793-1864 гг.) –  академика, архив которого включает материалы о развитии виноделия в России, материалы к составлению топографической карты Таврической губернии;  Бертье-Делагарда Александра Львовича (1842-1920 гг.) – инженера, нумизмата, историка, члена Одесского общества истории и древностей, члена Таврической ученой архивной комиссии. Его фонд включает в себя биографические материалы, переписку, чертежи, фотографии исторических памятников и видов Крыма, рукописные работы по археологии, нумизматике. Фонд Решида Медиева (1880-1912 гг.) – педагога, общественного деятеля, журналиста, депутата 2-й Государственной Думы –  включает документы, относящиеся к его служебной и общественной деятельности.

О природе, растительном и животном мире полуострова рассказывают геологические и палеонтологические находки, гербарии, чучела животных и птиц, мокрые препараты. Многие музейные предметы по природе унаследованы ЦМТ от естественно-исторического музея Таврического губернского земства (основан в 1899 году).

Нумизматическая коллекция включает монеты греческих городов Северного Причерноморья; римские, византийские; медные и серебряные монеты Российской империи.

Среди бытовых вещей наиболее привлекательными являются изделия из фаянса и фарфора, производства заводов России и образцы европейских мануфактур.

Храпунова Л.Н., главный хранитель Центрального музея Тавриды.