Coleção bastante eclética, subdivide-se nas áreas de Pintura, Desenho, Gravura, Escultura, Cerâmica e Ourivesaria e será uma das mais antigas do Museu. Organizadas antes da inauguração do Museu, algumas destas coleções foram fundadas quando surge a intenção de organizar uma estrutura museológica, em 1927.
Em termos pictóricos, a coleção de pintura reúne exemplares a óleo e aguarela de autores nacionais, onde se identifica a persistência do naturalismo (um tardo-naturalismo que persiste na pintura portuguesa até meados da década de cinquenta do século XX) e os primeiros laivos do modernismo, trazido para Portugal pelos artistas regressados das escolas francesas. Pintores regionais como João Carlos Celestino Gomes e Cândido Teles ou outros de âmbito nacional, como Fausto Sampaio, Eduardo Malta, Alberto Souza, D. Carlos de Bragança ou Júlio Pomar, apenas para citar alguns, encontram-se representados com obras de arte nas quais o mar, as fainas e as paisagens marítimas são o mote para muitas das suas representações.
Por sua vez, nas coleções de desenho e gravura evidenciam-se os demais trabalhos de João Carlos Celestino Gomes na abordagem que faz à temática marítima, de retrato, de xilogravura e de zincogravura. Será nesta última vertente artística que o seu exímio trabalho de entalhador se destaca pelo miniaturismo que aplica nas placas de zinco para nelas representar cenas bucólicas, românticas e de batalha inspiradas em textos narrativos do Antigo Testamento da Bíblia cristã.
Caberá, no entanto, à coleção de escultura retratar a tridimensionalidade das ondas do mar, dos rostos de pescadores e peixeiras e do homem marítimo, tão expressivos em trabalhos de grande monumentalidade como os dos ilhavenses Euclides Vaz, João Carlos Celestino Gomes e Cândido Teles, ou outros da autoria de Raúl Xavier, Henrique Moreira, Sousa Caldas ou Soares dos Reis. Na sua maioria são esculturas em gesso patinado, por isso, estudos para peças em bronze, presentes no Passeio Marítimo da Foz do Douro, na entrada da Mata Nacional dos Sete Montes, em Tomar, e no Rossio, em Aveiro.
As coleções de Cerâmica e Vidro são testemunho do empenho de Rocha Madahil e Américo Teles, os fundadores do então Museu Municipal de Ílhavo, em o dotar das mais notáveis peças produzidas na Fábrica de Porcelanas da Vista Alegre, desde meados do século XIX. Por entre os primeiros ensaios em pó-de-pedra ou em vidro até às primeiras produções de porcelana – policromada e com apontamentos de ouro – e de cristal – com incrustações em porcelana – estas coleções reúnem variadas peças emblemáticas da produção desta fábrica ilhavense. Nestas incluem-se, por exemplo, as jarras decorativas pintadas por Rousseau ou Palmiro Peixe, as esculturas de navegadores portugueses de Leopoldo de Almeida ou o conjunto de paliteiros. Destacam-se também algumas jarras de altar ex-voto oferecidas pelas tripulações e capitães da pesca do bacalhau ao Senhor Jesus dos Navegantes, padroeiro dos marítimos de Ílhavo.
Para além, das peças cerâmicas de produção da Vista Alegre, destacam-se também a louça em barro – de produção das fábricas de Aveiro ou de Vila Nova de Gaia – e azulejos produzidos na antiga Fábrica Battistini, em Lisboa.
Por último, mas não menos relevante, a coleção de ourivesaria, composta essencialmente por cruzes peitorais, decoradas com pedras preciosas, oferecidas pela família de D. Manuel Trindade Salgueiro ao nosso Museu e, atualmente, expostas no Centro de Religiosidade Marítima. Destacam-se, também, os conjuntos de alfaias litúrgicas, bem como a miniatura, em prata, de um Junco Chinês, datado de finais do século XIX.