Tại Bảo tàng tỉnh Thanh Hóa hiện lưu giữ hơn 30 nghìn hiện vật, trong đó có khoảng 10 nghìn hiện vật, vật liệu xây dựng, trang trí kiến trúc, đồ gia dụng. Thông qua những hiện vật này, có thể thấy được lịch sử và những nét văn hóa riêng biệt, phong phú của từng dân tộc ở xứ Thanh.
Các hiện vật lưu giữ tại đây gắn liền với nhiều giai đoạn lịch sử, mốc thời gian với nhiều nhóm nội dung, được chia thành 7 phòng trưng bày khác nhau như: Thanh Hóa thời Tiền sử - Sơ sử (phác họa bức tranh sinh hoạt kinh tế của con người trong buổi bình minh lịch sử); Thanh Hóa từ thế kỷ X - XIX; Truyền thống yêu nước và Cách mạng Thanh Hóa giai đoạn 1858 - 1945 (phản ánh giai đoạn quan trọng trong lịch sử Việt Nam bắt đầu từ khi thực dân Pháp nổ súng xâm lược); Thanh Hóa trong sự nghiệp xây dựng và bảo vệ đất nước giai đoạn 1945 - 1975; Trống đồng phát hiện ở Thanh Hóa (là phòng trưng bày duy nhất hiện nay ở Việt Nam giới thiệu về một loại cổ vật đặc sắc quý hiếm phát hiện trên đất Thanh Hóa - trống đồng cổ); Đặc trưng văn hóa dân tộc Mường hay Đặc trưng văn hóa dân tộc Thái ở Thanh Hóa.
Điển hình tại phòng trưng bày Đặc trưng văn hóa dân tộc Thái đang lưu giữ nhiều hiện vật có giá trị văn hóa, như: Bộ khung dệt vải truyền thống đặc trưng cho nghề dệt thủ công truyền thống của người Thái; cây hoa Kin Chiêng Boọc Mạy (cây bông) được sưu tầm tại gia đình nhà nghệ nhân Vi Thị Mắn ở bản Nà Ơi, xã Sơn Hà, huyện Quan Sơn.
Em Lương Thu Hà, dân tộc Thái, học sinh Trường THPT Dân tộc nội trú Thanh Hóa cho biết: “Thời gian qua, ngoài việc đi cùng nhà trường đến thăm quan, thỉnh thoảng chúng em còn rủ nhau đến Bảo tàng để tìm hiểu về lịch sử văn hóa dân tộc. Em thích nhất phòng trưng bày văn hóa người Thái. Qua các hiện vật trưng bày, em hiểu hơn, tự hào hơn về văn hóa dân tộc mình”.
Ông Trịnh Đình Dương, Giám đốc Bảo tàng Thanh Hóa chia sẻ: Bảo tàng tỉnh Thanh Hóa, được xem là một trong những bảo tàng sở hữu số lượng hiện vật, bộ sưu tập lớn bậc nhất trong hệ thống bảo tàng cấp tỉnh. Hệ thống hiện vật được gắn liền với các giai đoạn lịch sử, xã hội của vùng đất Thanh Hóa. Để bảo tàng thực sự trở thành điểm đến học tập hấp dẫn cho các thế hệ, thời gian qua Bảo tàng tỉnh đã phối hợp với ngành Giáo dục tích cực triển khai đề án Học tập suốt đời trong các thư viện, bảo tàng, nhà văn hóa. Theo đó, các đơn vị trường học đã bước đầu chủ động đưa học sinh đến với bảo tàng trong những giờ học ngoại khóa.
Về phía bảo tàng, bên cạnh việc giới thiệu về hiện vật theo cách truyền thống, còn tổ chức những trò chơi, hình thức trải nghiệm thú vị để tránh cảm giác nhàm chán, tẻ nhạt. Với những thay đổi này, lượng khách tham quan đến với bảo tàng hằng năm tăng dần, đặc biệt trong năm 2019 tăng khoảng 15% so với năm trước.