Die Sammlung des Deutschen Museums umfasst über 100 000 Objekte aus den Bereichen Naturwissenschaft und Technik. Mit seiner hohen Zahl an wertvollen Originalexponaten ist das Deutsche Museum eines der bedeutendsten naturwissenschaftlich-technischen Museen weltweit. Die Sammlung ist dabei nicht auf einen speziellen Themenbereich begrenzt – sie enthält Objekte vom Bergbau bis zur Atomphysik, von der Altamira-Höhle bis zum vergrößerten Nachbau einer menschlichen Zelle. Zeitlich erstreckt sich die Spanne von der Steinzeit bis zur Gegenwart. Auch heute ist das Sammeln historisch bedeutender Objekte eine Kernaufgabe des Museums, so dass der Sammlungsbestand kontinuierlich wächst.
Rund ein Viertel der Sammlungsobjekte ist in den Ausstellungen zu sehen – im Haupthaus auf der Museumsinsel, im Verkehrszentrum auf der Theresienhöhe, in der Flugwerft Schleißheim und im Deutschen Museum Bonn. Sie zeigen wichtige Entwicklungen in Wissenschaft und Technik bis hin zu aktueller Forschung.
