Muzeum gromadzi zabytki dotyczące przeszłości Chełma i ziemi chełmskiej od średniowiecza do czasów współczesnych. Muzeum posiada zbiory historyczne, przyrodnicze, archeologiczne, etnograficzne oraz sztuki. Są to dokumenty, ogłoszenia, fotografie, dawne pocztówki, prasa, pamiątki osobiste znanych w regionie chełmskim osób, zabytki związane z geologią, zoologią i botaniką regionu lubelskiego, materiały dokumentujące pradzieje, wczesne i późne średniowiecze Chełma i okolic, zabytki związane z kulturą materialną, duchową i społeczną Chełma i okolic, malarstwo, grafikę, rzeźbę, rzemiosło artystyczne o różnorodnej tematyce. Do najcenniejszych zabytków należy bogaty zbiór chełmskich ogłoszeń okupacyjnych, a także dokumenty z podpisami królów polskich, zbiory motyli dziennych i nocnych oraz okazy botaniczne, w tej liczbie również rzadki okaz dziewięćsiłu popłocholistnego, którego rezerwat znajduje się na Stawskiej Górze, położonej 10 km od Chełma.
Polskie malarstwo i grafika XIX i pierwszej polowy XX w. portrety osób związanych z ziemią chełmską, m.in. Poletyłłów, Zajdlerów, Cieszkowskich, Wacława Rzewuskiego, Scholastyki Świrskiej, Wojciecha Węgleńskiego, kolekcję prac Zenona Waśniewskiego, Aleksandra Laszenki, Tadeusza Cieślewskiego (syna). - rzemiosło artystyczne: lampy, zegary, meble, wyroby ze srebra.
