Varkauden museon kokoelmiin kuuluu pääosin Varkauden teollisuuden sekä Varkauden kauppalan ja kaupungin historiaan liittyvää esineistöä. Museon esinekokoelma sai alkunsa vuonna 1956, jolloin perustettiin Savon museoksikin kutsuttu Varkauden kotiseutu- ja taidemuseo.

Varkauden museon kokoelma muodostuu pääasiassa kahdesta kokonaisuudesta. Teollisuusesineistön hienon kokonaisuuden muodostaa Varkauden kaupungin museoon 1980-luvun lopulla liitetty A. Ahlström osakeyhtiön Tehtaan museon kokoelma. Savon museoon talletetut arkipäivän esineistö puolestaan kuvaa varkautelaisten arkipäivän elämää, pukeutumista, elinkeinoja, ruuanvalmistusta sekä liikkumista. Kokoelmissa on yli 23 000 esinettä.