Фонд музея насчитывает более 42 000 единиц хранения. В нём представлены:
коллекции изобразительного искусства;
образцы деревянной полихромной скульптуры XVII–XVIII веков;
коллекция художественного литья железоделательных заводов братьев Баташёвых (XIX век);
касимовские поддужные колокольчики и глиняная вырковская игрушка;
этнографический отдел с традиционным крестьянским костюмом Касимовского уезда, нарядами, головными уборами и украшениями касимовских татар;
мемориальные предметы из дворянских семей Голицыных и Олениных: мебель, предметы изобразительного искусства, рукописи, нотные тетради, научная библиотека.