У музеї зберігається одна з найбагатших колекцій юдаїки України, яка має значну наукову, історичну та художню цінність. Вона формувалася протягом 30-ти років, від часу створення музею, і включає унікальну збірку сувоїв Тори, релігійні книги, стародруки та рідкісні видання XVII – XX ст., графічні та живописні полотна, скульптурні твори,  синагогальні й ритуальні предмети. Ці експонати не лише передають особливості релігійної та духовної традиції, а й відтворюють різні сторони матеріального, соціального, громадського, політичного та повсякденного життя єврейського народу.

Хронологічно музейне зібрання юдаїки охоплює шість століть – з XV до XX століття включно, при цьому основна частина експонатів належить до XIX – першої половини X X ст. Більша частина юдаїки музею була створена на землях Західної України і Польщі. Крім того, вона містить рідкісні та цінні експонати, які були створені в Італії, Австрії, Німеччині, Литві, Росії, США та Ізраїлі.

Частина колекції юдаїки музею представлена в постійно діючому експозиційному відділі „Юдаїзм”, інша частина зберігається у фондосховищах музею і використовується під час організації тимчасових виставок.