館內現有藏品5000余件，以遼北地方出土的文物為主，其中不乏珍品。如，商周時期的青銅鉞；西漢的透雕青銅牌飾；遼代晚期北府宰相蕭義墓誌等。
鐵嶺博物館有永久性專題陳列兩個：《遼北歷史文物陳列》和《鐵嶺地誌展》。《遼北歷史文物陳列》以遼北地方歷史發展時空為脈絡、以出土文物為基礎，再現了近萬年來當地的社會生產和生活狀況，真實地反映了遼北人民在各個不同歷史時期所創造的文明成果。《遼北歷史文物陳列》展廳的展品以鐵嶺市出土的文物為主。其中有遠古時代動物的化石，青銅時代的青銅器、陶器、石器，以及我國各個歷史時期的瓷器、兵器、書畫、生活用品。文物的擺設按照從古至今的順序排列，有石器時代用來裝糧食的陶器，有石制箭頭，有戰國時期的錢幣------刀幣等。每壹件文物的背後都有著壹段不同尋常的故事。 前面曾經提到的青銅“鉞”它也是博物館的鎮館之寶，國家壹級保護文物。青銅鉞是皇權的象征，是原始社會部落酋長手持的禮器。
《鐵嶺地誌展》以富有代表性的標本、產成品實物及模型、圖片、數據資料等，全面、概括地表現了鐵嶺市自然環境、物產資源、人文景觀、歷代名人及社會物質、精神文明的發展現狀，向觀眾展現了遼北這方黑土地上的人民建設家園的創造力，揭示出地方可持續發展的美好前景。《鐵嶺地誌展》中不僅有精美的自然景觀、鐵嶺特產。更引人註目的是對遼北歷史名人也進行了詳細地介紹，並為安業民、王永誌等遼北傑出人物制作了雕像。不僅如此，鐵嶺著名的四張名片也蘊含在《鐵嶺地誌展》中。