三线建设博物馆收集了党和国家领导人对三线建设的题词、三线建设时期的物品、中央和全国十三省区三线建设的决策文献史料，以及三线重点企业的航空、船舶、机械、交通、常规兵器等各类三线建设文物共1万余件。