Kulturhistorisk avdeling har eksistert fra Stavanger museums oppstart i 1877. Samlingene består av bygdesamlingen fra Rogalandsbygdene og består av husgeråd og bruksgjenstander fra Rogalandsbygdene med hovedvekt på 1700 og 1800-tallet. Særlig rik samling av møbler og rosemalte gjenstander. Bysamlingen inneholder gjenstander fra Stavanger og bymiljø for øvrig, vesentlig fra 1700 og 1800-tallet. Hovedvekten ligger på møbler og kunsthåndverk. En stor del av samlingen er knyttet til Ledaal og Breidablikk. Kirkesamlingen er sammensatt av kirkekunst fra Rogaland, bl.a. et middelaldersk krusifiks fra Årdal gamle kirke og arbeider av Anders L. Smith og Gottfried Hendtzschel. Renessanse- og barokkinventar fra Stavanger domkirke er også representert. Tekstilsamlingen består av tekstiler både fra Rogalandsbygdene og Stavanger. Blant annet inneholder samlingen folkedrakter som har dannet grunnlaget for den moderne Rogalandsbunaden. Samlingen inneholder også tekstilkunst som billedvev av Ragnhild Jacobsen. Samlingen av håndverksredskaper inneholder redskaper fra bøkker, salmaker, skomaker, gjørtler og skredder.