大同市目前有文物藏品总量将近6万件（套），珍贵文物2200千余件，藏品上起十万年前的旧石器时代，下至近现代及当代文物，门类齐全，体系完整，囊括了陶器、瓷器、铜器、字画、文献、经书、货币、石刻、化石、杂项等17个大类。具有较浓的地域性特点。各阶段代表性文物有白垩纪时期的恐龙化石、大同历史开端的许家窑旧石器、春秋时期李裕青铜器、魏都辉煌时期的荟萃精品、辽金陪都的地方窑瓷器、明清重镇的火铳重炮、民俗用品等。以北魏、辽金时期的精品最多、最具代表性。

各阶段的文物反映了大同历史文化具有边塞文化、都城文化、佛教文化的特点，源于各种文化的相互融合。