山東省博物館成立之初，藏品來源主要包括以下幾個方面:壹是壹批文物，如青銅器、字畫、善本等。，均轉自山東進士保存的原藏；二是接收了原濟南廣智研究所歷年來收集的動植物標本、古生物化石和各種文物；三是接收了抗日戰爭和解放戰爭時期原解放區山東人民政府古代文物管理委員會征集和保護的各類文物；此外，它還接收了壹些五六十年代人民捐贈的傳世文物。
1954至1980期間，山東省博物館作為山東唯壹的省級文物機構，承擔了山東地上地下文物的保護工作，進行了大量的田野調查，並進行了壹系列的考古發掘。先後發掘了泰安大汶口、鄒城葉店、濰坊姚官莊、日照東海峪、滕州尚鋼、茌平上莊、蓬萊紫荊山、濟南大辛莊、青州蘇埠屯、沂源千人洞等重要遺址，以及曲阜九龍山、鄒城朱譚墓、臨淄郎家莊、臨沂金雀山、臨沂貘子山、莒南大店、沂南北寨、沂源千人洞等