Общий фонд музея составляет 152 399 единиц хранения.
По своей значимости фонды БИХМ им. И.Ф. Коновалова являются собранием уникальных предметов и документов по истории всего Верхнекамья. Наиболее ценным достоянием города являются:
Фонд редкой книги насчитывает более 18 000 предметов, среди них – кириллические издания XVII - нач. XX веков, рукописные книги XVIII - XIX веков, книги поэтов и прозаиков Серебряного века из Парижской Тургеневской библиотеки кон. XIX-нач. XX веков, журналы 2 пол. XIX-XX веков, издания на иностранных языках XVIII-XX веков, книги гражданской печати XVIII-XX веков (в том числе прижизненное издание поэмы «Евгений Онегин» А.С. Пушкина, альманах «Северные цветы» 1827 г.).
Коллекция археологии (XII тысячелетие до н.э. – XVIII в н.э.) В фондах музея находятся многочисленные и разнообразные по хронологии археологические коллекции: от мезолита до Нового времени. Особо можно выделить коллекции, собранные в ходе исследований на памятниках федерального значения: Хуторская стоянка и Сёминское городище, Чашкинское озеро, Огурдинский могильник, городище Володин камень. Уникальной является, безусловно, коллекция пермского звериного стиля.
Коллекция темперной живописи БИХМ им. И. Ф. Коновалова насчитывает более 450 единиц хранения, которые датируются кон. XVI – нач. XX вв. Большая часть из них поступили в музей из Верхнекамских храмов при их закрытии. Это образа, входившие в состав иконостасов, аналойные иконы небольшого размера и домовые моленные образа. Среди произведений выделяются памятники Строгановской и Невьянской иконописной традиции и школы Оружейной палаты Московского Кремля.
Предметы деревянной скульптуры и меднолитой пластики. Более 100 памятников демонстрируют древнерусскую и старообрядческую меднолитую пластику.
Коллекции живописи, графики и скульптуры, среди которых – произведения крепостных художников XIX в., работы членов Союза художников, современная живопись.
Коллекция «Документы» включает в себя документы, фотографии и негативы, плакаты, афиши и карты, аудио- и видеоматериалы и другие материалы, охватывающие период XVII-XXI вв.
Коллекция «Оружие» представлена образцами огнестрельного (охотничьи ружья производства России, Бельгии, Германии, пистолеты системы Лефоше, Смит-Вессон и другие, сигнальные пушки) и холодного оружия (секира и бердыш XVI-XVIII веков, а также сабли, штыки, кинжалы XIX-XX веков).
Коллекция грампластинок представлена предметами, выпущенными в начале ХХ века фирмами «Зонофон Рекорд», «Экстрафон», «Лирофон», «Пишущий Амур», «Сирена-Гранд-Рекорд» с различными вальсами и музыкальными номерами в исполнении лучших оперных певцов (Шаляпин, Лемешев) и музыкальных коллективов того времени. В коллекции есть металлические пластинки для полифона с такими произведениями, как «Жизнь для царя» М.И. Глинки, «Ямщик», «Цыганская песня» и другие. Советский период представлен пластинками Ленинградской артели «Пластмасс», завода им. Кирова «Кама», Ногинского завода 1930-1940 годов, также Апрелевского, Ленинградского, Ташкентского, Рижского заводов 1940-1990 годов.
Немногочисленна, но интересна группа предметов русского ювелирного искусства: столовые приборы, церковная утварь XVIII – нач. ХХ вв., оклады икон работы московских и костромских мастеров, альбом с фотографиями владений кн. Голицыных, украшенный чеканкой, многоцветными эмалями мастерами московской фабрики Овчинниковых (1880 г).
Обширна этнографическая коллекция музея, представленная многочисленными предметами из дерева, керамики, ткани. Более 70 предметов быта: прялки, вальки, шкафы-поставцы и др. украшены резьбой и урало-сибирской народной росписью.
Ежегодно пополняется нумизматическая коллекция музея. Наиболее интересен клад медных и серебряных монет «мордовок» из Дедюхино, 20 серебряных копеек русских царей Михаила Федоровича и Алексея Михайловича из д. Лекмортово Чердынского районана, а так же большая коллекция монет XVIII-XX вв.