Sbírkové oddělení shromažďuje především trojrozměrné předměty a umělecká díla. Patří sem předměty vztahující se k perzekuci vězňů (mučící nástroje, zbraně), k pracovnímu nasazení vězňů (výrobky z vězeňských dílen), k osobnímu vybavení (vězeňské obleky, nádobí), jakož i předměty vytvořené vězni v mimopracovní době (upomínkové předměty, kresby poezie, hudba). Ve sbírce jsou materiálově zastoupeny všechny oblasti kultury – výtvarné umění, hudba, umělecká řemesla, divadlo, literatura včetně projevů autodidaktů. Jedná se o malbu, kresby, partitury, básně a ilustrace. Významnou část tvoří doklady o kultuře v ghettu Terezín, především ucelený soubor pamětních plakátků, vypovídajících o kulturním dění v letech 1941 – 1945. Období Rakousko-Uherska, 1., ale i 2. světové války, jsou ve sbírce dále zastoupena militáriemi, uniformami, medailemi a odznaky. Poválečné období je převážně zastoupeno malbami, kresbami, plastikami, protiválečným a protifašistickým výtvarným uměním a výtvarnými díly s tématem holocaustu.
Fond sbírkového oddělení k 31.12.2010 tvořilo 12.316 inventárních čísel. Většina sbírkových předmětů je uložena v Malé pevnosti v budově Muzea Malé pevnosti, pouze výtvarná díla a notopisy umělců z terezínského ghetta jsou deponována v bývalých Magdeburských kasárnách v Terezíně.
Sbírky Památníku Terezín byly vytvořeny především z předmětů získaných darem nebo koupí od bývalých vězňů, případně jejich příbuzných, v menší míře pak převody od jiných institucí.
V posledních letech již není nárůst nových sbírkových předmětů tak vysoký. Vedle darů přibývají do sbírek předměty (převážně výtvarná díla), které jejich majitelé nabízejí Památníku Terezín ke koupi a předměty zakoupené v aukčních síních. Každý předmět, ať se jedná o fotografii, kresbu, básničku, povolání do transportu, moták nebo upomínkový předmět, je pro sbírku velkým obohacením. Odkrývá vědeckým pracovníkům a dalším badatelům osud, vzpomínku nebo jméno osoby spojené s historií Terezína a s 2. světovou válkou a tím umožňuje vytvářet ucelenější obraz o dané době. Touto cestou bychom chtěli oslovit všechny ty z Vás, kteří máte možnost a zájem nabídnout do našich sbírek předměty vážící se k historii Terezína a 2. světové války, abyste nás o Vašich nabídkách informovali formou dopisu, telefonátu nebo e-mailu. Každou z nabídek uvítáme.