El museo recopila una vasta colección de objetos de la época románica de Tarragona y sus alrededores. Se considera la colección más antigua en toda Calatuña. Generalmente su patrimonio se compone por hallazgos encontrados durante la construcción de la ciudad y aportaciones de privados. Entre los que destacan piezas de cerámica, monedas, lápidas y objetos funerarios. El arte escultórico se destaca por el busto de Pomeone y mosaicos, típicos del arte románico; meros espectáculos visuales. La ciudad representa un monumento al aire libre, por lo tanto, el museo se ha encargado primordialmente de las excavaciones. Su trabajo ha dejado a la vista importantes hallazgos y protección de diversos puntos dentro y fuera de la ciudad.
