A helytörténeti gyűjtemény javarészt a XVI. század második felétől napjainkig terjedő időszak emlékeit őrzi, bizonyos tárgykörök között azonban ó- és középkoriakat is találunk.
A gyűjtemény anyaga — jellegét és tematikáját tekintve — igen sokrétű. A tárgyi emlékek, kéziratok, könyvek, plakátok az átláthatóság érdekében speciális leltárakba különültek el. Ezek közül a legkiemelkedőbb a céhes ipartörténeti gyűjtemény, amelyben az egyes céhek, ipartestületek tárgyai (pl. céhládák, pecsétnyomók, remekek, szerszámok) és gazdag iratanyaga is megtalálható (céhszabályzatok, mesterlevelek stb.).
A várostörténeti gyűjtemény reprezentatív műtárgyai között több török kori, illetve Napóleon-korabeli és az 1848-49-es szabadságharccal kapcsolatos műtárgyakkal is büszkélkedhetünk.
A több mint harmincezer darabos, városfotókat és portrékat tartalmazó fotógyűjtemény legnagyobb értéke Skopáll József 1850 körül készített talbotípiái, melyeken győri polgárok arcképét örökítette meg. Jelentősek még Glück József a 20. század eleji Győrről készített kiváló felvételei, illetve Dobos Vilmos a második világháborúban lebombázott várost megörökítő fotográfiái.
A helytörténeti tár része a közel húszezer darabos numizmatikai gyűjtemény, de ide tartoznak a hadtörténeti emlékek (fegyveranyag, vadászati emlékek) is. Ennek különleges darabja az a szablya, ami Szini Sebő Alajos 1848-49-es honvédezredesé volt. Jókai Mór egykori tulajdonosáról mintázta A kőszívű ember fiai című regényében szereplő Baradlay Richárd alakját.
A huszadik század első felében alkotott Schima A. Bandi műkovács-iparművész munkásságának több remeke, nívós látványtervei, illetve levelezése, fotóhagyatéka, valamint a korszak eseményeire reflektáló egyedi levelezőlapjai is itt kerültek elhelyezésre.
