Acest muzeu este un punct de interes deosebit pentru vizitatorii lăcașului oferind importante mărturii despre activitatea religioasă a trăitorilor la mănăstire, precum și despre evoluția istorică a meleagurilor moldovene în contextul regional. Daniile cu care au înzestrat mănăstirea diferiți voievozi au făcut posibilă dezvoltarea acesteia într-un puternic centru cultural și spiritual, în perioada medievală, chiar până în epoca modernă. Aici a funcționat o școală de caligrafi și copiști și o tipografie care au furnizat opere remarcabile bibliotecii mănăstirești, ce astăzi cuprinde peste 18000 de volume, precum și altor muzee importante din lume.

Muzeul adăpostește o bogată colecție de obiecte din aur și argint folosite în cadrul ceremoniilor religioase, sculpturi, gravuri în piatră și lemn, broderii, țesături, manuscrise, traduceri din limba greacă și slavonă, documente și alte tipărituri care au adus informații istorice cu privire la existența și activitatea unor voievozi ori stareți. Unele dintre aceste obiecte de tezaur au fost confecționate de către călugării din mănăstire, altele au fost dăruite de către domnitori sau alți făcători de bine. Deasemenea, aici au fost aduse spre păstrare obiecte din tezaurele altor lăcașe de cult pentru a le asigura securitatea ori din cauză că aceste lăcașe au intrat în declin. Remarcabile, ca prezentare și execuție sunt Evanghelia Slavonă (1759) și catapeteasma vechii biserici din Cetatea Neamț a cărei picturi au fost realizate în secolul al XV-lea.

Colecția existentă astăzi în muzeu este doar o parte din tezaurul pe care l-a avut lăcașul, știut fiind faptul că mănăstirea a traversat și perioade mai puțin faste în care a suportat distrugeri și jefuiri.