Muzikos skyriuje saugomi asmeniniai (kompozitorių, dirigentų, operos solistų, baleto artistų, režisierių), muzikos kolektyvų (orkestrų, ansamblių, chorų), muzikinių teatrų bei draugijų rinkiniai. Itin vertingas Juozo Naujalio, Konstantino Galkausko, Mykolo Bukšos, Juozo Grybausko, Kipro Petrausko, Onos Zabielaitės-Karvelienės, Jadvygos Jovaišaitės, Broniaus Kelbausko kūrybinis palikimas. Pastaruoju metu iš įvairių pasaulio šalių siunčiami lietuvių išeivijos archyvai.
Skyrius gali didžiuotis vertinga XVIII-XX a. muzikos instrumentų kolekcija, kurioje yra Lietuvos ir užsienio šalių gamintojų instrumentų (fisharmonijos, pianinai, fortepijonai, bandonijos, kanklės, birbynės ir kt.) bei originalių mechaninių muzikos instrumentų (polifonai, simfonionai, orkestrionas, pianola ir kt.). Ypač vertingi legendomis apipinti žymių kultūros asmenybių muzikos instrumentai.
Surinkta gausi muzikos įrašų kolekcija. Ją sudaro XX a. pradžios bei vėliau išleistos plokštelės, kompaktinės plokštelės ir garsajuostės su žymių dainininkų, instrumentalistų, dirigentų ir muzikos kolektyvų įrašais.
Muzikos skyriaus bibliotekoje saugomi XIX a. pabaigoje - XX a. pradžioje ir vėliau išleisti natų rinkiniai, operų klavyrai, partitūros ir įvairūs leidiniai.