Die Sammlungen des Kurpfälzischen Museums sind von herausragender landes- und stadtgeschichtlicher Bedeutung. Schwerpunkte bilden die Abteilungen zur Archäologie und Stadtgeschichte, die Gemälde-, Skulpturen- und Grafiksammlung sowie die Abteilung zum Kunsthandwerk. Die archäologische Abteilung zeigt Funde aus dem unteren Neckarraum von der Steinzeit bis in die frühe Neuzeit. Themen der stadtgeschichtlichen Ausstellung sind unter anderem die Heidelberger Romantik, die 1848er-Revolution, Heidelberg um 1900 sowie aktuelle Themen der Zeitgeschichte. Die Gemälde- und Skulpturensammlung umfasst Kunstwerke vom späten 15. bis 20. Jahrhundert, zumeist von Persönlichkeiten, die in Verbindung mit dem kurfürstlichen Hof bzw. mit Heidelberg standen. In den wieder hergerichteten Räumen des barocken Palais Morass hat das Kunstgewerbe seinen Platz mit Frankenthaler Porzellan, Möbeln des 18. und 19. Jahrhunderts sowie Silber und Kostümen.