Kolekcja Muzeum Ziemi Chełmskiej to prawdziwa lekcja historii, kultury i sztuki regionu. Placówka prezentuje zbiory o tematyce historycznej, przyrodniczej, archeologicznej, etnograficznej oraz sztuki dokumentujące dzieje miasta i regionu na przestrzeni od pradziejów po czasy nowożytne.
Na ekspozycjach może obejrzeć między innymi dokumenty, fotografie, prasę i pamiątki osobiste znanych postaci, zabytki związane z kulturą materialną, duchową i społeczną Chełma, przykłady rzemiosła artystycznego, wyroby ze srebra, zegary, lampy, meble, kolekcje malarstwa i rzeźby oraz setki innych eksponatów.
Perełką zbiorów jest bogaty zbiór ogłoszeń okupacyjnych z chełmskiej prasy oraz dokumenty z podpisami królów polskich. Pasjonatów natury zachwycą zbiory motyli dziennych i nocnych, a także rzadkie okazy botaniczne. W kolekcji sztuki można obejrzeć między innymi przykłady malarstwa i grafiki z XIX i pierwszej polowy XX w., liczne portrety możnych z okolic Chełmna, prace lokalnych artystów.
Rozbudowana placówka funkcjonuje od 1919 roku, a jej początkiem była niewielka ekspozycja utworzona przy Gimnazjum Państwowym im. Stefana Czarnieckiego.