Nur ein kleiner Teil der Objekte, die das Museum besitzt, wird der Öffentlichkeit zu jeder Zeit gezeigt. Die Objekte stammen hauptsächlich aus dem weiteren Umkreis von Bottrop. Das Ziel der Sammlung ist es, die Erhaltung des Natur- und Kulturerbes von Bottrop zu fördern und die Forschung darüber zu unterstützen.
Naturkunde
Die naturkundlichen Sammlungen sind in den geologischen, paläontologischen, zoologischen und botanischen Teil unterteilt. Die mit Abstand größte Sammlung ist die der Geologie und Paläontologie. Diese Sammlung enthält die Überreste eiszeitlicher Säugetiere (z.B. Wollhaarmammut, Wollnashorn, Steppenpferd, Auerochse, Bison), Fossilien von Meerestieren aus der Bottroper Kreideformation, Pflanzenreste aus dem Oberkarbon und die Mineraliensammlung.
Die botanische und zoologische Sammlung umfasst Exemplare der lokalen Flora bzw. Fauna. Eine Ausnahme bildet die Sammlung der vergleichenden Osteologie, in der vollständige exartikulierte Skelette von nicht einheimischen Tieren aufbewahrt werden, wie z.B. die eines Löwen oder einer Hyäne.
Vor- und Ortsgeschichte
Die Sammlung prähistorischer Altertümer beherbergt Objekte aus der Altsteinzeit bis zur Bronzezeit. Von besonderer Bedeutung sind die Steinwerkzeuge aus der Alt- und Jungsteinzeit, die in der Region entdeckt wurden, und die Urnen, die der Gründungsdirektor des Museums, Arno Heinrich, zwischen 1973 und 1992 aus dem bronzezeitlichen Friedhof am Südring in Bottrop ausgegraben hat.
Die Sammlung umfasst außerdem Gemälde von historischem Wert und Archive (z. B. Fotos, Buchhaltungsunterlagen), die die Wirtschafts- und Sozialgeschichte von Bottrop dokumentieren. Der Großteil der Sammlung besteht jedoch aus Werkzeugen und Artefakten, vor allem aus dem 19. und 20. Jahrhundert, die Einblicke in das tägliche Leben in der Vergangenheit bieten. Zu diesen Objekten gehören Berufswerkzeuge, industrielle Artefakte, Haushaltsgegenstände, Münzen und Fahnen lokaler Verbände.