Catatan di website Museum Nasional Indonesia, pada tahun 2001 menunjukkan bahwa koleksi telah mencapai 109.342 buah. Jumlah koleksi itulah yang membuat museum ini dikenal sebagai yang terlengkap di Indonesia. Pada tahun 2006 jumlah koleksi museum sudah melebihi 140.000 buah, meskipun hanya sepertiganya yang dapat diperlihatkan kepada khalayak.
Sebelum gedung Perpustakaan Nasional RI yang terletak di Jalan Salemba No 27, Jakarta Pusat didirikan, koleksi museum juga meliputi naskah-naskah manuskrip kuno. Naskah-naskah tersebut dan koleksi perpustakaan Museum Nasional Indonesia lainnya kini disimpan di Perpustakaan Nasional.
Sumber koleksi banyak berasal dari penggalian arkeologis, hibah kolektor sejak masa Hindia Belanda dan pembelian. Koleksi keramik dan koleksi etnografi Indonesia di museum ini cukup lengkap.
Koleksi yang menarik adalah patung Bhairawa. Patung yang tertinggi di Museum Nasional ini (414 Cm) merupakan manifestasi dari Dewa Lokeswara atau Awalokiteswara, yang merupakan perwujudan Boddhisatwa (pancaran Buddha) di Bumi.
Patung ini berupa laki-laki berdiri di atas mayat dan deretan tengkorak serta memegang cangkir terbuat dari tengkorak di tangan kiri dan keris pendek dengan gaya Arab di tangan kanannya. Diperkirakan, patung yang ditemukan di Padang Roco, Sumatra Barat, ini berasal dari abad ke 13-14. (A)