Suomen merimuseon esinekokoelmiin kuuluu noin 20 000 esinettä. Kokoelmissa on mm. navigointivälineitä, majakkalaitteita, alusten irtaimistoa, laivojen ja veneiden pienoismalleja, meriaiheista taidetta sekä merenkulkijoiden henkilökohtaisia varusteita. Museon vastuulla on lisäksi yli sata kansalliskokoelmaan kuuluvaa työ- ja huvivenettä 1800-luvun lopulta nykypäivään sekä muuta veneisiin ja veneilyyn liittyvää esineistöä.
Merkittävä osa Merimuseon kokoelmia on meriarkeologisen tutkimustoiminnan yhteydessä nostettu esineistö. Esineistö sisältää alusten osia, erityyppistä lastia, miehistön ja matkustajien henkilökohtaisia tarvikkeita sekä merenkulkuvarusteita.
Vedenalaislöytöjen käsittelystä ja siirtämisestä Merimuseon kokoelmiin vastaavat Museoviraston vedenalaisen kulttuuriperinnön suojelusta ja tutkimuksesta vastaavat asiantuntijat yhdessä Merimuseon kanssa.
Suomen merimuseon esinekokoelmia koskevat kysymykset ja aineistopyynnöt pyydetään lähettämään Museoviraston Lupa- ja kokoelmapalvelun(ulkoinen linkki) kautta.