不同於傳統文人雅士，或一般精品博物館的古董收藏，史語所收藏的文物，主要為本所遷臺以前在中國大陸，以及遷台以來在台閩地區從事田野工作的成果，其目的則是作為學術研究的素材。

本所文物若按材料區別，有石、骨、蚌、陶、玉、青銅等器物，及竹木簡牘與紙本的檔案圖書。按時代別，則可上溯舊石器時代，下至明、清、近現代。按地區別，則有的遠自歐洲，有的近在臺灣，大部分出自中國。

其中除圖書、金石拓片藏於本所傅斯年圖書館，明清時期內閣檔案藏於明清檔案工作室外，其餘十四餘萬件文物，皆收藏於本館。主要內容如下：

1.本所於中國大陸時期發掘的考古遺物十萬餘件。其中河南安陽殷虛遺址出土遺物約佔庫藏量70％；另外，尚有河南濬縣辛村、輝縣琉璃閣、汲縣山彪鎮，山東濟南城子崖、日照兩城鎮，甘肅敦煌佛爺廟、武威喇嘛灣及民勤三角城等遺址出土遺物。

2.原摩梯耶（ Mortillet）父子收藏 歐洲舊石器 七千餘件。

3.傅斯年 先生購於北平的商周青銅器一批。

4.居延漢簡 一萬三千餘件。

5.中國民族學文物 約一千餘件。