L'ensemble des objets d'arts appliqués est réparti en une trentaine de collections générales, thématiques ou spécifiques en raison de la très grande diversité - genre, usage, nature, taille, matière - des types de pièces collectées.
Les armes et armures de la collection (la Collection Strubin exceptée) sont issues pour la plupart de l'ancien arsenal de la Ville de Neuchâtel. Des pièces civiles et souvent richement ornées, données par des particuliers, sont venues compléter cet ensemble allant du 15e siècles au 19e siècle. Une grand partie de la collection, les armes militaires surtout, est déposée au Musée militaire du Château de Colombier (NE) où elles sont exposées. Une centaine de pièces, les pièces civiles surtout, est conservée au musée d'art et d'histoire où les plus exceptionnelles sont exposées.
Par sa variété et sa représentativité, cette collection offre un raccourci de l'histoire de Neuchâtel de la fin du 18e à la fin du 19e siècle environ. Elle est en effet constituée de drapeaux des souverains, de bannières des familles bourgeoises de Neuchâtel, ainsi que diverses sociétés de la ville de Neuchâtel et du canton, notamment de la Bourgeoisie de la ville. On y trouve également des fanions et drapeaux militaires : régiment de Meuron (engagé en Inde et dans d'autres contrées lointaines), bataillon des troupes de l'Etat, garde d'honneur du prince Berthier, etc. En raison de son état de conservation et de sa grande fragilité, la collection fera l'objet d'un conditionnement particulier.
Sous la dénomination de Parure figurent les colliers, les bagues, les bracelets, les broches, les châtelaines et chaînettes. Souvent bijoux de fantaisie, ils témoignent de la parure féminine aux 19e et 20e siècle dans les familles neuchâteloises. Les fleurons de la collection sont constitués par un bracelet en or ayant appartenu à Marie-Louise d'Autriche (1791 - 1847, deuxième épouse de Napoléon Bonaparte), des parures confectionnées en cheveux, ainsi qu'un riche ensemble de fers de Berlin.