Na génese do Museu Marítimo de Ílhavo esteve a criação de um museu de âmbito regional, por isso as coleções de artefactos espelham também a sua vocação inicial. Suportando-se nas coleções mais identitárias, onde se inclui um vasto rol de objetos relacionados com a pesca à linha do bacalhau e com as fainas agromarítimas da Ria de Aveiro, com destaque para as diversas artes de pesca da laguna, o Museu é detentor de um património local, regional e nacional que reflete a vivência histórica e tradicional dos Ílhavos e dos portugueses.
Por isso, encontram-se no seu acervo outros objetos patrimoniais, destacando-se uma valiosa coleção de cerâmica, com especial relevo para os vidros e porcelanas da Vista Alegre, uma coleção de pintura, escultura e desenho e uma vastíssima coleção de malacologia, bem como uma coleção de algas marinhas.
Temporalmente, estas coleções abrangem o final do século XIX até ao século XX. Incidindo sobretudo sobre o litoral português, refletem a vivência marítima e a influência da pesca nas populações ribeirinhas.