辽博馆藏文物名天下，其中以书画特别是晋唐宋元书画、历代丝绣，东北地区考古发现，特别是辽瓷，古地图与历代货币、甲骨、青铜器、碑志较为著名。馆藏书法精品有朴实秀砀的传世珍宝晋人书《曹娥诗辞》，刚劲挺秀的唐欧阳询《梦奠帖》及其早年作品《行书千字文》，欧氏真迹堪称廖若晨星，历年为书家之典范。另外，还有已成为传世孤本的唐武则天时弘文馆钩填的《王羲之一门书翰》和唐狂草派创始人张旭《古诗四帖》等，以及两宋时期皇帝赵佶、赵构、赵昚祖孙三代流传下来的真迹。其中徽宗赵佶《草书千字文》，高宗赵构《书曹植洛神赋卷》两幅作品，处帝王之尊，颇具神韵。大诗人陆游八十岁时的《自书诗帖》炉火纯青，草法苍劲豪迈，堪称诗书双壁。
绘画精品有中唐开元年间周昉之《簪花仕女图》，其笔下仕女“曲眉丰肌，艳丽多姿”，使人不仅能从中领略其高超的艺术水平，也深刻地体味到了唐贞观年间上层贵族们的生活情趣；五代南唐名家姜源的《夏景山口待渡图》，“林木阴森山峦起伏，官员待渡，意境幽远”。显现出中国画的绝佳境地，被称为划时代之杰作，宋徽宋摹；张萱《虢国夫人游春图》，通过对虢国夫人等贵妇人游春的描述，显露杨贵妃家族骄奢，图中精巧构思，精美的笔法，为后世留下了稀有的瑰宝。
至于馆藏之元、明、清书画更是风格各异，流派纷呈。这些艺术珍品中的一部分是爱新觉罗·溥仪，这位清朝末代皇帝从北京携至长春，于伪满州国垮台时散佚，而后辗转得归辽博收藏。
刻丝又名缂丝，是一种通经断纬，正反面纹样相同的艺术织作。辽博收藏的北宋《紫鸾鹊谱》、南宋名家朱克柔运丝如笔的刻丝力作《牡丹图》、《山茶图》等品艺高雅，堪称世界奇技。
馆内藏品中尤为富于地方特色的还有辽代瓷器，它们大多出自墓葬之中，辽瓷源中原制瓷工艺，又保持了本民族的独特风格，形制依契丹族习俗，适应游猎骑牧生活，有鸡冠壶、凤首瓶、长颈瓶、三彩海棠式盘、碟等。可谓丰富多彩。至于辽代帝陵出土的辽圣、兴、道宗三代帝、后哀册，有汉文和契丹文两种，镌刻精细，保存完整，为海内仅存珍宝。
馆藏青铜器亦颇为丰富，既有考古发掘品，又有传世佳品，辽宁出土的青铜器中，礼器多同于中原而兵器，用器则颇具地方特色，具有重要的历史价值和艺术价值。
在古地图类藏品中有明朝的`万历年间李应试本刻本利玛窦绘制的《两仪玄览图》，由八幅组成通屏世界地图，反映了中外文化交流的科学成果，明、清两朝得以据此进一步认识世界。
辽博非常重视陈列展览，《辽宁历史文物专题陈列》以中国通史为经，以地方历史为纬，依辽宁地区重要考古资料为据，采取重点文物专题组合的形式，以突出辽宁地方特色为宗旨。以旧石器时代的营口金牛山人，新石器时代的“红山文化”，以及商周至秦汉以后各时期以汉族为主体，包括匈奴、鲜卑、高丽、契丹、女真等诸民族的文化遗存为内容，构成一个具有鲜明地方特点和丰富多采的古代文化陈列体系，得到了专家学者及广大观众的欣赏和好评。
辽宁省博物馆有着较好的基础和广阔地发展前景。为了进一步适应博物馆事业发展的需要，辽宁省委、省政府确定的“九五”重点建设项目中，已将辽宁省博物馆新馆的建设工程纳入规划，于1998年在市政府广场内破土施工，作为世纪性的形象工程，辽博新馆建成后将对推进辽宁文博事业的发展，扩大对外文化交流，丰富和繁荣全省人民的文化生活，都具有重要意义。
