Kolekcija tiek veidota atbilstoši muzeja misijai "Rundāles pils ansambļa izveidošana par starptautiski nozīmīgu mākslas centru, Latvijas senās mākslas vēstures pētīšana, aktivizēšana un popularizēšana", kā rezultātā pils 18.gadsimta interjeru iekārtošana prasa lielu daudzumu mākslas priekšmetu un uzstāda noteiktas prasības priekšmetu atlasē. 

Interjeri jāiekārto atbilstoši konkrētā 18. gadsimta perioda kanoniem, ievērojot tā laika mākslas gaumi. 

Muzeja pirmsākumā kolekcijas lielu daļu sastādīja deponēti priekšmeti no citiem muzejiem. Pašlaik deponējumu daļa attiecas galvenokārt uz hercogu ģimenes un viņu laika biedru portretiem. Gadsimta trešdaļu veidotā Rundāles pils muzeja mākslas darbu kolekcija, neskaitot vēsturiskā un izogrāfiskā rakstura materiālus, skaitliski nav liela - 2004.gada sākumā tajā bija 61575 vienības.

Glezniecības kolekcijas

Glezniecības kolekcijas daļā, kas izvietota pils interjeros, nozīmīga vieta ir holandiešu skolas darbiem un tās ietekmē tapušajām vācu mākslinieku gleznām, galvenokārt ainavām. Tā nav nejaušība, bet apzināta krājuma komplektēšanas ievirze - 18. gadsimtā Rundāles pilī atradās galvenokārt holandiešu meistaru gleznas, tai skaitā Rembranta "Simeons un Anna templī", kas tagad atrodas Hamburgas Kunsthalle. Muzejā krājumā pārstāvēts J.Hakerts, M. de Hondekuters, F.Mušerons, O.M.Skrīks, P.K.Ferbeks D.Bosboms. 

Nedaudzo flāmu mākslinieku darbu vidū izceļas divi lielformāta mākslinieciski nozīmīgi darbi - karavadoņu portreti zirgā, kas nāk no kādreizējās Aņičkova pils kolekcijas Sanktpēterburgā, D.Zēgersa stilam tuvā "Madonna ziedu vītnē", P.Rubensa manierē ieturētā, iespējams, P. de Breija gleznotā "Artemisija" un "Mozus bērniņa atrašana". 

Vācu un austriešu portretu glezniecību pārstāv A.Grafs, J.B.Lampi, J.Darbess, T.Hūbers, J.J.Preislers, F.G. fon Kīgelgens, K.V.E.Dītrihs; Krievijas 18.gadsimta portreta laukā strādājuši K.L.Pfandcelts un G.Grots, Latvijā - kēnigsbergietis L.Šorers und drēzdenietis F.H.Barizjens. Pēdējie divi autori radījuši arī Bīronu nama hercogu dzimtas locekļu portretus. 

Kolekcijā atrodami gan vietējo profesionālo mākslinieku darbi, gan tuvāk dekoratīvajai mākslai stāvošu apgleznotu baznīcu iekārtu sastāvdaļas - altārgleznas, kanceļu un solu pildiņi. Viens no senākajiem darbiem šajā grupā ir 16.gs. beigās gleznotā "Pasā maltīte" no Bauskas luterāņu baznīcas. Par retumu uzskatāmas divas no Vānes luterāņu baznīcas nākušās, 17.gs. 70.gados gleznotās fon Henningu dzimtas epitāfijas, kā arī šīs pašas baznīcas mācītāja J.M.Mellenbroka portrets. 

Itāļu un franču skolas gleznu daļa satur skaitliski maz parakstītu darbu, to vidū - A.Vakaro "Noli me tangere", B.Luti "Svētā ģimene", Ž.B.Natjē "Dāvids ar Goliāta galvu", vērtīgs darbs ir D.Karpioni atributētais darbs "Satīri un bakhantes".

Tēlniecības darbi

Tēlniecības darbu krājumā līdzās 16.-20.gs. akmens un bronzas krūšutēliem, ciļņiem, stājskulptūrām, vāzēm, kapu pieminekļiem (pēdējo vidū arī baznīcu kapuplāksnes - stāvapjoma ziņā lielākā sakrālās koktēlniecības grupa). Tajā kā pats monumentālākais un pazīstamākais darbs izceļas N.Sefrensa Jaunākā 1704.-1709. gadā darinātā Lestenes baznīcas iekārta.

Lietišķās māksla

Plašākā muzejā ir lietišķās mākslas priekšmetu kolekcija. Apjomīgais mēbeļu krājums spēj sniegt samērā izsmeļošu stilu attīstības ainu - no itāļu renesanses līdz jūgendstilam. Kolekcijā ir kvalitatīvi paraugi, kuru vidū ir arī pazīstamu meistaru uzvārdi - Ž.Sonjē, E.Avrils, Ž.A.Rīzeners, D. de Loze.

Porcelāna kolekcija

Vērtīgākā ir Tālo Austrumu porcelāna kolekcija, kuras vietu muzejā noteica pils interjeru prasības -  divi porcelāna kabineti pie Zelta un Baltās zāles prasīja 79 noteikta lieluma un kolorīta ķīniešu un japāņu vāzes. Ņemot vērā interjera dekoratīvos apsvērumus, kolekcijā dominē Tālo Austrumu porcelāns. 

Eiropas porcelāna manufaktūru vidū pārsvarā ir Meisenes darbi, te skatāma arī Latvijā lielākā krievu porcelāna sīkfigūru (t.sk. lubok) kolekcija. Starp fajansa izstrādājumiem izceļas ļoti retas Tallinas K.Fika manufaktūras figūras. Muzejā patvērušās arī daudzas apgleznotas un reljefas podiņu krāsnis vai atsevišķi podiņi no dažādām 17.-19.gs. Latvijas muižām un pilsētu dzīvojamām ēkām.

Stikla izstrādājumi 

Stikla izstrādājumu krājumā interesantākā ir stikla lustru kolekcija. 18.gs. otrās puses stikla un kristāla lustras darinātas Latvijā un atbilst tam Ziemeļeiropā izplatītajam Venēcijas lustru paveidam, ko 18.gs. sākumā vienkāršotā veidā radīja Bohēmijas stikla meistari.

Sudraba izstrādājumi

Visai specifiska ir muzeja sudraba izstrādājumu kolekcija. Tās pamatu veido sakrālie priekšmeti, ko muzejam nodevušas Latvijas draudzes. Vecākais - 15.gs darinātais gotiskais Svētā vakarēdiena kauss no Rīgas Sv.Jāņa baznīcas.

Metāla izstrādājumi

Krāsainā metāla priekšmetu kolekcijā lielāko vietu ieņem alva, kurā īpaši izdalās Kurzemes hercogu kapeņu sarkofāgi. Misiņa un bronzas izstrādājumu vidū galveno vietu ieņem 17. un 18.gs. baznīcu lustras un zvani, no kuriem vecākais datēts ar 1572. gadu.  Plaša ir dzelzs kalumu kolekcija, ko pamatā veido celtņu apdares detaļas - logu un durvju viras, stūreņi, atslēgu kārbas, rokturi, vējrādītāji, margu kalumi - vairumā krāšņi baroka un rokoko stila darbi.

Skaitliski nelielu, bet mākslinieciski nozīmīgu vietu Rundāles pils muzeja krājumā ieņem dekoratīvā bronza. Šīs grupas galvenie izstrādājumi ir pulksteņi, svečturi un lustras.

Vecākais laikrādis kolekcijā darināts ap 1625. gadu, taču greznākie un vērtīgākie pulksteņu kolekcijas paraugi ir franču rokoko, klasicisma un ampīra darbi. Tikai divi pulksteņi radušies Latvijā, tie ir Jelgavas meistara J.Krecingera un Kuldīgas meistara R.Gizī ap 1800.gadu darinātie stāvpulksteņi. Apgaismošanas ķermeņu krājumā ir krievu klasicisma lustras ar krāsainā stikla balustru un daudzajām kristāla piekariņu virknēm, kā arī šī tipa lustru vietējās Kurzemes variācijas