Die Sammlung des Museums dokumentiert die Geschichte der Stadt Hameln und ihrer Umgebung.Zu den Sammelschwerpunkten gehören die Rattenfängersage und die Hamelner Wirtschafts- und Sozialgeschichte.
Hinzu kommen thematische Spezialsammlungen, ein umfangreiches Fotoarchiv und eine vom Museumsverein geführte Bibliothek.