棗莊市博物館現收藏各類文物8000余件。重要藏品有全長3.6米的古象牙化石、西周青銅鬲，越銘文戈、漢代石羊、東漢嘉平三年殘碑、北齊銘文銅佛造像、戰國銘文銅泡、北齊青瓷盤口壺、元白地黑花瓷壇、孫中山先生安葬紀念幣等文物。
棗莊歷史文物陳列
“棗莊歷史文物陳列”，展示自北辛文化迄於明清反映棗莊歷史上各階段有代表性的文物，使觀眾借以了解棗莊，認識棗莊。西大廳分為“北辛文化”、“大汶口文化” 、“龍山文化”、“商文化”、“周文化”、“春秋戰國文化”等單元。
示造型精美的陶器。磨制工細的石器、工藝精湛的銅器等文物，輔以圖表、說明和照片，使觀眾對棗莊先秦時期的歷史壹目了然展。東大廳陳列主要是漢代至明清文物，有陶器、銅器、石雕、瓷器、佛造像等。配以漢畫像石拓片、古城址照片、器物摹本和說明，力求生動活潑，融知識性與觀賞性於壹爐。
小邾國貴族墓葬
小邾國貴族墓葬出土文物專題展覽，由山亭區東江村出土的103件小邾國貴族隨葬品，經過專業人員系統整理與研究，在棗莊市博物館向公眾展出，屆時將接納未成年人免費參觀。
春秋早期小邾國貴族墓地的發掘，破譯了多次出現於《左傳》、《春秋》等史書上的歷史之謎，展示了棗莊燦爛的古代文化，同時為顏姓的溯宗求源取得了實質證據。據了解，小邾國貴族墓地發掘後，引起了國內外考古界、史學界的廣泛關註，壹些臺灣地區顏姓人士來棗認祖。此次考古發掘，出土的103件隨葬品中，有24件青銅器有銘文。在棗莊考古歷史上有重大價值。 展廳布置將以淡黃色為主調，展櫥內配以不同造型的射燈，既體現出高貴典雅的古典之風，又與現代技術完美結合。
漢畫像石陳列
漢畫像石是漢代人雕刻在墓室、祠堂四壁的裝飾石刻壁畫。它在內容上包括神話傳說、典章制度、風土人情等各個方面。在藝術形式上它上承戰國繪畫古樸之風，下開魏晉風度藝術之先河，奠定了中國畫的基本法規和規範。漢畫像石同商周的青銅器、南北朝的石窟藝術、唐詩、宋詞壹樣，各領風騷數百年，成為中國文化藝術中的傑出代表和文化藝術瑰寶。
離石是中國漢畫像石的主要分布區域之壹，離石漢畫像石大致可分為兩類：壹類是天上的神仙世界，描寫的是墓主人死後祈求步入的仙境；壹類是人間的現實圖景，描寫的是墓主人生前的享樂生活。
在神話傳說的題材裏，常見的有口銜圭的赤鳥、三足鳥、雙頭鳥，有雞首人身、牛首人身、獨角神馬，有虎車、雁車、狐車、豹車、魚車、狗車、龍車、車馬出行圖，有東王公、西王母、羽人乘龍、羽人雙龍等。為求得墓主人在陰間平安無事，畫像石墓中常刻有鋪首銜環、朱雀、青龍、玄武、白虎等吉祥動物。鋪首銜環多刻在墓門上，是門戶的標誌，鋪首應為饕餮的演變，刻在墓門上是為了驅邪避鬼。青龍、白虎、朱雀、玄武是方位神，其職責是禦四方，避不祥。除反映神話傳說、神話故事的內容外，還有部分反映貴族生活的題材，在這類題材中刻有重樓高閣，樓內主人宴飲閑談，下棋聽樂，有的奴仆捧食進撰，有的拱手作迎送賓客狀
魯南民俗泥人張展覽
“泥人張”彩塑創作題材廣泛，或反映民間習俗，或取材於民間故事、
舞臺戲劇，或直接取材於《水滸》、《紅樓夢》、《三國演義》等古典文學名著。所塑作品不僅形似，而且以形寫神，達到神形兼具的境地。“泥人張”彩塑用色簡雅明快，用料講究，所捏的泥人歷經久遠，不燥不裂，栩栩如生，在國際上享有盛譽。 泥人張彩塑屬於室內陳列性雕塑，壹般尺寸不大，高約40公分左右，可放在案頭或架上，故又稱為架上雕塑、彩塑藝術，是壹個涉及面極廣，運用於各種環境裝飾的藝術形式，有著服務社會、美化環境的重要作用。
草原古韻塞外風情
2014年12月棗莊市博物館與內蒙古包頭博物館聯合舉辦“草原古韻塞外風情—內蒙古包頭博物館館藏巖畫、唐卡、文物精品展”，80余件內蒙古文物精品亮相棗莊博物館。這些文物，將為棗莊市民開啟壹扇通向草原文明的歷史之窗。