Колекція музею нараховує більше 110 тисяч експонатів основного фонду, з яких кілька сотень пов’язані з історією козацтва. Серед них такі реліквії як клейноди, холодна та вогнепальна зброя, корабельні гармати та якорі, побутові речі запорожців, монети, документи XVI – XVIII ст., більшість з яких представлені в експозиції музею.

Археологічна колекція в Запоріжжі є найбільшою серед обласних музеїв України. Особливий інтерес представляють унікальні пам’ятки доби бронзи та скіфського часу, періодів черняхівської культури і середньовіччя. Тільки у 4-х залах давньої історії краю експонується понад 4 300 оригінальних старожитностей.

Великою є і колекція часів визвольних змагань та селянського руху під проводом Нестора Махна, будівництва Дніпрогесу, Другої світової війни та повоєнної відбудови промислового комплексу Запоріжжя, одного з найбільших у світі.

Багатонаціональна культура Запорізького краю XVIII – початку XIX ст. представлена у двох залах «Заселення краю».