Le département historique possède un important ensemble de peintures, dessins, gravures, photographies et cartes postales se rapportant à l'histoire urbaine et locale de Neuchâtel. Il gère également la très riche collection d'objets et d'images de l'entreprise chocolatière Suchard-Tobler d'envergure nationale.
Les collections, qui couvrent la période allant du 17e siècle à nos jours, avec une prédominance pour le 19e et la première moitié du 20e siècles, se divisent en cinq grands groupes :