Музейні фонди, що налічують майже 90 тисяч предметів є наймасштабнішою колекцією артефактів з історії, етнографії та культури Північної Буковини та Хотинського краю. 20 виставкових залів поділені на 2 відділи: природничий, присвячений флорі і фауні регіону, та історичний.
Останній має низку колекцій, що відображають різні аспекти життя і побуту буковинців від найдавніших часів до сучасності:
Нумізматична колекція;
Колекція декоративно-прикладного та образотворчого мистецтва з виставкою ікон 16-18 ст;
Зброї 18-19 ст;
Археологічні та етнографічні колекції;
Колекція стародруків;
Колекція жіночих та чоловічих костюмів початку 20 століття;
Колекція документів тощо.
Чернівецький обласний краєзнавчий музей має ще кілька філіалів у Чернівцях та області:
Чернівецький літературно-меморіальний музей Ю.Федьковича;
Чернівецький літературно-меморіальний музей О. Кобилянської;
Хотинський історичний музей;
Кіцманський історичний музей;
Відділ «Буковинська діаспора»
