Zakres zbiorów Muzeum prezentuje zabytki z regionu Warmii i Mazur z zakresu archeologii, historii, numizmatyki, sztuki, rzemiosła artystycznego, piśmiennictwa, kultury ludowej. Zawiera zbiory pochodzące w dużej mierze z muzeów z terenu byłych Prus Wschodnich, m.in. z Heimatmusem w Olsztynie. Charakter zbiorów tworzą m.in. kolekcje: rzeźby gotyckiej, malarstwa religijnego Warmii, portretu holenderskiego, wyrobów konwisarskich i ludwisarskich, grafiki współczesnej. Kolekcje są prezentowane we wnętrzach, które niegdyś służyły administratorowi dóbr kapituły warmińskiej. W latach 1516–1521 funkcję tę pełnił Mikołaj Kopernik. Na ścianie krużganka umieszczona jest doświadczalna tablica z 1517 własnoręcznie wykonana przez astronoma. W zbiorach biblioteki przechowywany jest, jedyny w Polsce, inkunabuł medyczny pochodzący z biblioteki Mikołaja Kopernika.
Wśród zgromadzonych starodruków w zasobach muzeum znajduje się m.in.: XVIII-wieczny atlas świata Johanna Baptisty Homanna Informacja bibliograficzna publikacji, Kujawsko-Pomorska Biblioteka Cyfrowa [dostęp 2010-11-12].
Cykliczne imprezy Cavata na olsztyńskim zamku Wykłady zamkowe