Autour de chefs-d’œuvre de Georges de La Tour, Rembrandt et Claude le Lorrain, la collection de peinture ancienne brille par sa qualité et sa cohérence ; elle présente un large panorama de la production picturale européenne des 17^ème et 18^ème siècles.
Son noyau originel est constitué par la collection des princes de Salm, saisie à la Révolution française dans leur château de Senones.
Cette galerie rassemblée principalement au milieu du 18^ème siècle vaut au musée départemental la chance de posséder des œuvres importantes de Stella, La Hyre, A. Coypel, Lemoine, Rosa, Ricci, l’Albane, Brueghel de Velours et bien sûr Rembrandt.

Les enrichissements successifs, par des achats (Mignard, Robert, Piola), des dons (La Tour, Furini, de Heem) ou des dépôts d’œuvres de l’Etat (le Lorrain, Bourdon, Vignon, Panini), ont perpétué l’esprit de collection particulière qui présidait aux choix des princes de Salm, contribuant à faire de la collection de peinture ancienne du musée départemental une des plus attachantes en province.

La collection d’art contemporain est également d’un niveau exceptionnel, avec un des fonds les plus précoces et les plus importants en province pour la qualité des signatures et la pertinence du regard qui a présidé leur choix, constitué dans les années 1970 quand la présence des avant-gardes était encore rare dans les musées en région.
Les grands mouvements européens et américains depuis 1960 sont représentés avec des œuvres caractéristiques et importantes.

A travers l’Art conceptuel, l’Art minimal, le Pop Art, le Nouveau Réalisme ou l’Arte Povera, ce sont les grandes remises en question de la production de l’art et de sa réception qui sont convoquées dans les salles du musée départemental.

Des œuvres phares de Mario Merz, Gilberto Zorio, Christian Boltanski, Jacques Villeglé, Dan Flavin, Joseph Kosuth, François Morellet, Gilbert and Georges, Andy Warhol dialoguent et interrogent le visiteur, faisant appel autant à sa sensibilité qu’à son jugement critique. Le musée conserve et expose également des œuvres importantes du Fonds National d’Art Contemporain (Jean-Pierre Raynaud, Jenny Holzer), du Fonds Régional d’Art Contemporain de Lorraine (Richard Deacon, Sigmar Polke, Niele Toroni).

Les collections archéologiques rassemblées depuis les origines du musée couvrent de larges périodes au sein desquelles l’époque gallo-romaine est particulièrement bien représentée. Les salles d’exposition permanente présentent une importante série de stèles funéraires ou votives provenant en particulier de Soulosse-sous-Saint-Elophe, Monthureux-sur-Saulx. Les tablettes astrologiques en ivoire d’inspiration égyptienne découvertes à Grand, le Jupiter cavalier à l’anguipède surmontant une colonne de Portieux ainsi que l’hermaphrodite de Sion figurent parmi les pièces les plus importantes. Des armes et bijoux mérovingiens de la région de Vittel complètent la collection.