Zbiory Działu Sztuki Dawnej obejmują kolekcje sztuki średniowiecznej, malarstwa i rzeźby od XVI do XVIII wieku, grafiki i rysunku, rzemiosła artystycznego, militariów, jak również tzw. kolekcję antyczną, w skład której wchodzi unikatowy zbiór rekonstrukcji w brązie najsłynniejszych dzieł rzeźby antycznej oraz kolekcja ceramiki antycznej.

Tradycja szczecińskiej kolekcji antycznej sięga schyłku XIX wieku. Inicjatorem jej utworzenia był Heinrich Dohrn (1838–1913), przedsiębiorca, wybitny przyrodnik, a także miłośnik sztuki. Zgromadzone przez niego dzieła stały się podstawą zbiorów otwartego w 1913 roku Muzeum Miejskiego (Stadtmuseum), do którego powstania walnie się przyczynił. Ponadto Dohrn skłonił wiele rodzin szczecińskich patrycjuszy do zaangażowania się w program stworzenia wielkiej ekspozycji sztuki antycznej.

Kolekcja militariów Działu Sztuki Dawnej obejmuje ponad 800 eksponatów z okresu od XIII wieku aż po lata 50. XX wieku. W tym niezwykle różnorodnym zbiorze obok wytworów rzemieślników europejskich, głównie z obszarów Niemiec i Francji, znajdują się też pojedyncze zabytki z rejonów Turcji, Japonii oraz Stanów Zjednoczonych.

Zbiory rzemiosła artystycznego Muzeum Narodowego w Szczecinie liczą blisko 4 tysiące zabytków z okresu od XII do XX wieku. Dominują w nich wyroby z obszaru środkowej i północnej Europy, w tym przede wszystkim z terenów historycznego Księstwa Pomorskiego. Zbiory dzielą się na następujące kolekcje: klejnotów i strojów książąt pomorskich, złotnictwa, wyrobów metalowych, ceramiki i szkła, mebli oraz tkanin.

Zbiory rycin, rysunków i exlibrisów zgromadzone w Gabinecie Grafiki Działu Sztuki Dawnej liczą około 8 tysięcy eksponatów z czasu od XVI wieku do 1945 roku. Większość stanowią dzieła luźne, ale są też albumy rycin, artystyczne publikacje ilustrowane i szkicowniki. Wykonali je artyści europejscy, przede wszystkim pochodzący z krajów niemieckojęzycznych, następnie z Francji, Niderlandów, Włoch i Anglii. Są też pojedyncze dzieła twórców z innych krajów, m.in. pejzaż marynistyczny Iwana Ajwazowskiego, oraz kilkanaście prac artystów dalekowschodnich.