Podstawowymi zadaniami każdej placówki muzealnej są: gromadzenie, przechowywanie, konserwacja, opracowywanie naukowe oraz udostępnianie i informowanie, w formie drukowanej, ale i coraz częściej elektronicznej, o wynikach swej działalności (również wystawienniczej), prowadzonych pracach badawczych itp.
W ciągu ponad 30 lat istnienia Muzeum Regionalnego w Mielcu jego zasoby osiągnęły stan kilkudziesięciu tysięcy eksponatów. Jest to olbrzymia liczba (jak na tego typu placówkę), na którą składają się przedmioty w zdecydowanej większości dotyczące historii Mielca i regionu – tzw. mieleciana. Ich pozyskanie odbyło się głównie poprzez dary (szczególne znaczenie ma tutaj zbiór ponad tysiąca eksponatów przekazany pierwotnie w depozyt, a następnie podarowany dla Muzeum w 1993 r. przez Towarzystwo Miłośników Ziemi Mieleckiej im. W. Szafera w Mielcu, będący zaczątkiem całości); o wiele mniej zostało zakupionych do zbiorów muzealnych. Depozyty stanowią niewielki ułamek całości. Część przedmiotów ma znaczną wartość historyczną i artystyczną; wszystkie odkrywają przed nami przeszłe dzieje, głównie naszej „Małej Ojczyzny”.
Do tej pory zbiory muzealne opisane zostały m.in. w Katalogu zabytków sztuki i publikacjach jubileuszowych mieleckiego Muzeum z lat 2002 i 2008. Całość zgromadzona jest w dwóch budynkach – Pałacyku Oborskich i w „Jadernówce” (zbiory fotograficzne).
Eksponaty przechowywane w Pałacyku, głównej siedzibie Muzeum, podzielone są na kilka działów:
- Historia
- Archiwum Historyczne
- Sztuka
- Etnografia
- Archeologia
Dopełnieniem wymienionych grup eksponatów są przedmioty wyposażenia mieleckich domów mieszczańskich, m.in. odzież, sprzęty techniczne (m.in. maszyny do szycia, zegary, radia itp.), przedmioty codziennego użytku (m.in. wózki dziecięce) itp.
