該館收藏文物16000余件，古錢幣50000多枚，其中壹級文物近百件，二級文物近500件。分金、銀、銅、鐵、陶瓷、玉石、木、骨等12類。漢代文物收藏豐富，漢銅鏡就有200多面。鎏金熊足銅樽、小口直頸刻劃紋銅壺、辟邪形水註、豆形銅熏爐、鴨形銅熏爐、人形足銅洗、鋪首銜環、銅量器、張景碑、李孟初碑、趙菿碑、天祿與辟邪 等均是漢代的藝術精品。博物館重視科研工作，籌備召開了南陽漢畫像石學術討論會，諸葛亮躬耕地學術座談會，參與編寫《南陽漢畫像石》壹書，編印出版了《南陽市博物館建館三十年紀念文選》、《學術研究文集——紀念南陽市博物館建館四十周年》、《南陽漢代陶狗》、《武侯祠簡介》、《諸葛廬簡介》，點校註釋了《嶽少保書諸葛亮出師二表》、《武侯祠匾聯》。