Patrimoniul Secţiei de Etnografie şi Artă Populară a Muzeului Judeţean Mureş din Târgu-Mureş este constituit din mai multe colecţii, fiecare cuprinzând o serie de categorii de obiecte diferenţiate în funcţie de tipologie, material, funcţionalitate sau simbol: obiecte de port popular, textile de interior, arhitectură populară, instalații tehnice, obiecte de uz gospodăresc, mobilier, icoane pe lemn şi pe sticlă, obiecte de cult religios sau recuzită de obiceiuri, ceramică, piese din metal şi os dar și produse de creație artistică contemporană. Primele achiziţii de obiecte etnografice din colecţiile secţiei de etnografie a muzeului le-a realizat Aurel Filimon în perioada interbelică, îmbogățirea patrimoniului muzeal fiind continuată apoi prin alte campanii de achiziţii ale generaţiilor de etnografi care s-au succedat ce-a lungul timpului. Dezvoltarea patrimoniului a urmărit completarea colecţiilor în vederea reprezentării tuturor zonelor etnografice mureşene. Au fost extinse şi reluate astfel achiziţiile de obiecte ale etnoculturii româneşti, maghiare/secuieşti, germane/săseşti din: Mureşul Superior, Valea Gurghiului, Valea Beicii, Valea Nirajului, Târnava Mare şi Târnava Mică, Câmpia Transilvaniei, acestea punând în evidenţă în primul rând valoarea lor documentară etnografică şi istorică totodată, reprezentări ale mărcilor identitare etnoculturale, raritatea şi diversitatea lor tipologică, diversitatea materialelor, tehnicilor, metodelor, tehnologiilor populare tradiţionale de realizare precum şi valoarea artistică deosebită a pieselor achiziţionate.
Colecţia de arheologie este alcătuită din materialul arheologic rezultat din cercetările efectuate de pe teritoriul judeţului, respectiv din piesele aflate odinioară în colecţia unor instituţii publice (Gimnaziul Romano-Catolic şi Colegiul Reformat din Târgu Mureş, Muzeul Sângeorgiu de Pădure, fostul Institut Pedagogic) sau preluate din patrimoniul unor colecţionari de antichităţi (ex. o parte a colecţiei de antichităţi al contelui Teleki Domokos din Gorneşti). Muzeul adăposteşte depozitul de la Band, una dintre cele mai importante depozite de bronzuri din Europa. În aceeaşi colecţie arheologică se află şi fibula de la Suseni, exemplar unicat în lume, descoperit accidental în 1924. Din cele peste 20000 de piese arheologice păstrate în depozitele muzeului se evidențiază materialul ceramic, metalic şi osteologic din săpăturile din cetatea din Târgu Mureş, precum şi artefactele din situl de la Cristeşti. La fel de însemnate sunt şi materialele de la Călugăreni, Brâncoveneşti, Ernei, Şincai, Ozd, Lechinţa de Mureş, Luduş, Goreni, Gurghiu sau Voivodeni.
Secția de Istorie a Muzeului Județean Mureș deține una dintre cele mai vechi și cele mai bogate colecții ale instituției, care cuprinde și piese speciale, precum cele care alcătuiau odinioară patrimoniul Muzeului Industriei Secuiești. Baza prezentei colecții însă o constituie piesele adunate în urma unei activități intense de îmbogățire a patrimoniului muzeal, începută încă din anii 1950 și care, pe lângă orașul Târgu Mureș, a acoperit întreaga regiune înconjurătoare. În această colecție pot fi regăsite piese de mobilier, ceramică, sticlărie, textile, aparatură tehnică, și documente sau fotografii, ilustrative în primul rând pentru istoria contemporană. Din acest bogat material remarcăm grupurile tematice ale pieselor legate de personalitatea primarului Bernády György, de istoria mișcării muncitorești sau de activitatea breslelor târgumureșene. Colecția deține piese – din păcate într-o proporție mai puţin semnificativă – din splendidele interioare ale castelelor nobiliare din regiune, devastate în 1944. În urma achizițiilor din ultimii ani, acest patrimoniu s-a îmbogățit cu piese de mobilier și de orfevrărie de o valoare deosebită.