Фондові колекції музею містять велику кількість об’єктів матеріальної і духовної культури, які стосуються розвитку, формування і становлення релігійних вірувань, церков, світських і релігійних організацій, релігійних і церковних діячів, нетрадиційних релігій.

Окрасою музейної колекції є збірка ікон XVI – XVIII століть, а також твори відомих українських художників: І. Рутковича, М. Сосенка, А. Монастирського, Т. Копистинського, М. Осінчука; картини С. Чеховича, скульптурні роботи професійних майстрів (таких як Й. Пінзель), так і народних майстрів (як Т. Якимів); археологічні матеріали трипільської культури, Давньої Греції, Риму, Єгипту. Унікальними є пам’ятки з поховання із села Харитонівка Тернопільської обл. (3 тис. до н. е.) і парне поховання висоцької культури в селі Петрики Тернопільської обл. (VI – VIII ст. до н. е.). З поховання I ст. н. е., знайденого в селі Гринів Пустомитівського району в музеї зберігається фрагмент обкладинки піхов меча з фігурками людей і тварин, які дозволяють вченим досліджувати космогонічні уявлення праслов’ян.

Збірка стародруків музею XVI – XVIII століть містить „Острозьку Біблію” Івана Федорова, „Тріодь посну” Петра Могили, видання Біблії латинською, французькою, німецькою, грецькою, китайською та іншими мовами світу. Серед рукописних книг музею є збірка Тор XV – XIX століть, мусульманські богословські тексти. У перелік раритетних пам’яток музею входить срібний релікварій св. Аронтія-мученика (Візантія, XI століття) роботи Сергія Мая, юдейський скарб із синагоги села Журавно Жидачівського району Львівської області. Музей має значну колекцію буддійських пам’яток; культові предмети зі срібла, літургійне шитво, скарб золотих монет епохи Наполеона ІІІ.

Збірки музею постійно оновлюються матеріалами про сучасний стан релігійних організацій, церковних діячів, міжцерковні стосунки, виникнення й розповсюдження в Україні нових релігійних течій.