南京博物馆有藏品42万余件，其中瓷器占据一半。所藏文物件件都是珍品，国宝级文物也不在少数。
“萧何月下追韩信”青花梅瓶，是元代青花瓷。国内的元青花仅有100多件，非常稀少。2005年，“鬼谷下山图”元青花拍卖了2.6亿元人民币，而“萧何月下追韩信”无论从瓷胎质地和青花发色上都要更胜一筹，目前全世界仅有三件，另外两件在国外，但尺寸、釉色纹饰等都不及这件精美。因此这宣称是10亿元也不卖的无价之宝。
金蝉玉叶，是一只金光闪耀的蝉，栖息在一片玉叶上。它出土于明代一进士墓，金蝉的含金量很高，成色达到95%。蝉翼轻而薄，外翼长1.7厘米，宽约0.8厘米，厚仅2毫米，蝉的一对前足翘起，一对后足微抬。整个蝉体形象逼真，栩栩如生。
玉叶用新疆和田羊脂白玉精制而成，厚度仅为2毫米，外形精美，十分逼真。蝉又称“知了”，“知”谐音“枝”，“金蝉玉叶”寓意为“金枝玉叶”。中国古代对女子的最高赞美莫过于“金枝玉叶”，而金蝉奏鸣，玉叶振动，正是金声玉振的艺术再现。这件金蝉玉叶是明代中期的杰作，目前国内还没有同样的文物出现。
这里还有竹林七贤砖画，西汉金缕玉衣，西晋青瓷神兽尊等，都是国宝级文物。
南京博物馆是中国创建最早的博物馆，是中国第二大博物馆、中国三大博物馆之一。其前身是1933年由蔡元培倡建的国立中央博物院。原定为“人文”“工艺”“自然”三大博物馆。后来由于日军侵华，局势动荡不安，因此只建造了“人文”博物馆，即现在的南京博物馆大殿。这座大殿的建筑风格，仿辽代宫殿式，雄伟壮观，是中国近代建筑史上的一大杰作。
辽式建筑继承了唐代建筑的传统风格，在其风格上又有了创新。造型朴实雄浑，屋面坡度较平缓，立面上的柱子从中心往两边逐渐加高，使檐部缓缓翘起，减弱大屋顶的负重。尤其是屋顶下简洁粗壮有力的斗拱，主要起结构受力作用，跟明清建筑中以装饰为主的斗拱不同。在梁思成、刘敦祯两位顾问的指导下，徐敬直和李惠伯两人设计了建筑图案。总体布局强调深层次的对称轴线，大殿仿辽代蓟县独乐寺山门形式，其结构多按《营造法式》设计，细部和装修兼有唐宋遗风。陈列室仿自美国某博物馆，做成平屋顶，外墙加中国古典式挑檐，使之与大殿仿古风格协调。
中央博物院的建筑设计形式上力图体现中国传统的建筑风格，以弘扬中华民族传统文化的精神，但又跟中山东路上其他几幢大屋顶的仿古建筑有所不同。
