Das Museum sammelt und präsentiert Instrumente der europäischen Kunstmusik vom 16. Jahrhundert bis heute und demonstriert ihren Klang in Konzerten und Führungen. Von annähernd 3 000 Instrumenten der 1888 gegründeten Sammlung sind etwa 800 zu sehen.

Herausragend ist die Sammlung der Naumburger Blasinstrumente, das annähernd komplette Instrumentarium einer mitteldeutschen Stadtpfeiferei um 1600. Zu den Glanzstücken zählen auch frühe Cembali und Spinette, beispielsweise aus der Werkstatt der Familie Ruckers, und das berühmte Bach-Cembalo und seine Nachbauten.

Zu sehen sind zudem Streichinstrumente europäischer Meister wie Stradivari, Gagliano, Stainer, Krouchdaler, Holzblasinstrumente von Hotteterre, Denner, Quantz und anderen, ein Reisecembalo der Königin Sophie-Charlotte von Preußen, Querflöten von Friedrich II., Carl Maria von Webers Hammerflügel, eine englische Kirchenorgel aus der Werkstatt John Grays und die größte Kino- und Theaterorgel des europäischen Kontinents, die viermanualige „Mighty Wurlitzer“, die auch regelmäßig in Konzerten erklingt.