Sammlungsschwerpunkte bildeten in früheren Jahren Objekte im Zusammenhang mit Militär, Politik und Religion.

Zu den bedeutendsten Objekten der Sammlung von Museum Luzern gehört das Panzerhemd Herzog Leopolds III. von Österreich, der in der Schlacht von Sempach am 9. Juli 1386 von den Eidgenössischen Truppen geschlagen wurde. Als Trophäe wurde das Panzerhemd schon früh im städtischen Zeughaus zusammen mit weiteren Beutestücken wie eroberten Fahnen oder den Mailänder Rundschilden aus der Schlacht von Giornico (1478) ausgestellt.
In den letzten Jahrzehnten hat sich das Interesse der Sammlung auf wirtschaftliche, soziale und alltagskulturelle Themen ausgeweitet. Ausgewählte Hintergründe liegen als digitale Angebote vor.

Die Sammlung umfasst heute rund 50'000 Objekte. In der Dauerausstellung sind rund 5’000 Exponate ausgestellt. Der grösste Teil der Objekte befindet sich in den Aussendepots des Museums Luzern.