Muzeul dispune de peste 6.500 de piese din domeniile: mecanica, electricitate, chimie, energie nucleara, magnetism, minerit, industria petrolului, energetica, electrotehnica, caldura, iluminat, cinema, telecomunicatii, masini de calculat, hidraulica, aerospatiale, tipografie si masini de scris, motoare si masini industriale, transporturi terestre, biblioteca (25.000 de volume de stiinta si tehnica). Între exponate se remarca masini si aparate în stare de functionare: masina cu aburi de 8 CP (1888), doua generatoare electrice din 1882; suflanta de aer de la furnalul din Hunedoara, fabricata în 1883; un motor electric de la prima linie de tramvai din Bucuresti, pusa în functiune în 1894; motorul de la primul submarin al marinei române Delfinul si altele. În muzeu exista piese de mare valoare documentara, ilustrând spiritul inventiv al poporului român, printre care: moara de apa cu facaie (precursoare a turbinelor Pelton); macazul cu ac si inima de lemn, imaginat pe la 1600 de minerii de la Brad; primul automobil aerodinamic din lume, conceput de inginerul român A. Persu; diferite utilaje fabricate de uzinele românesti; un cilindru din instalatia morii cu abur Assan din 1853, prima moara cu aburi din România; dinamurile utilizate pentru iluminarea Cismigiului, a Palatului Regal si a Teatrului National etc. Muzeul dispune de o fototeca cu peste 10.000 de imagini.