该馆担负着南京地区的地下遗址和古墓葬的考古发掘调查、文物的保护、藏品的征集与保管等责任，以文物、文献资料及研究成果为基础，展示南京在中国各个历史发展阶段的发展的轨迹，重点展示南京古都历史文化的成就[3]。
截至2020年12月，南京市博物馆拥有10万件文物收藏，藏品上溯远古，下迄民国，具有历史、艺术和科学价值，代表性的馆藏文物有南京人头骨化石、青釉羽人纹盘口壶、青瓷莲花尊、青花萧何追韩信梅瓶、镶金托云龙纹玉带等[1]。其常设展览包括龙蟠虎踞-南京城市史、玉堂佳器-馆藏精品展、云裳簪影-宋明服饰展等，其中龙蟠虎踞-南京城市史曾获第11届全国十大陈列精品奖最佳制作奖[2]。
