共收藏国家一级文物8件，二级文物50件，三级文物近500件，涵盖石器、铜器、陶瓷、书画、文献等各个方面。文物主要由博物馆向全国22个重点港口及相关城市征集而来，另一部分涉及水下考古的文物则由国家文物局调拨。在馆藏文物中，国家一级文物包括战国羽人划船纹青铜缶、西晋越窑青瓷谷仓、五代花鸟纹铜镜、南宋菩萨坐像、南宋供养人像、南宋金叶子、元代海水纹银贯耳瓶、元代黑陶俑一组。其中的战国羽人划船纹青铜缶被称为博物馆的镇馆之宝。该缶由广西合浦征集而来，缶身下腹部为四组羽人竞渡纹，下部有弧形边框线，代表舟船，上部的人像有竞