Националният политехнически музей съхранява над 22 000 експонати, разпределени по колекции: времеизмерване, транспорт, фото и кинотехника, оптика, звукозапис и звуковъзпроизвеждане, радио и телевизия, изчислителна техника, музикални механизми, геодезически уреди, измервателна техника, битова техника, шевни машини, пишещи машини, физични уреди, съобщителна техника. В музея се пазят ценни свидетелства, свързани с живота и научното творчество на видни дейци на българската наука и техника, интересни единични изделия и др. Научният архив включва над 2000 архивни единици. Музеят разполага с видеоархив, киноархив, фотоархив, справочен апарат по история на науката и техниката, личностни архиви, специализирана библиотека-читалня с над 12 000 книги и периодични издания, сбирка от художествени творби с техническа тематика, картографски произведения.

 

В постоянната експозиция на площ от 1 000 кв. м са показани едва около 1 000 предмета от богатия фонд. Колекции и единични експонати са представени и в други музеи и музейни сбирки. Интерес предизвикват постоянните изложби "Началото – 120 г. български съобщения" във фоайето на Централна поща /съвместно с Комитета за пощи и далекосъобщения/, "Радиото в България" и "Да запишем и чуем звуците" във Факултета по журналистика и масова комуникация и "История на обучението по астрономия" в Астрономическата обсерватория на Софийския университет. Реставриран автомобил "Форд" и други експонати на музея присъстват в постоянната изложба на представителството на "Форд" за България – Форд Мото Пфое.

 

Музеят е организатор на десетки конференции и симпозиуми, посветени на историята на различни отрасли на науката и техниката. Обнародвал е 18 тома от единственото издание по история на науката и техниката - Годишник на Националния политехнически музей, редица тематични сборници и брошури. Изготвя и разпространява вестник за деца "Технитарче". Разполага със зали за временни изложби, кинозала и конферентна зала.

 

Политехническият музей е разработил над 140 тематични изложби от различни области на знанията. Изложбите са показвани в страната и чужбина.

 

Публиката на музея се състои предимно от млади хора – ученици и студенти, от специалисти в областта на техниката и технологиите, от български и чуждестранни туристи, колекционери и любители. Броят на посетителите е около 30 000 годишно.

 

Националният политехнически музей и неговите филиали функционират като образователни институции и работят в партньорство с Министерството на образованието и науката, както и с редица фондации, фирми и сдружения.

 

Една от основните дейности на Националния политехнически музей са образователните програми областта на физиката, химията, текстила и музиката. Особено атрактивен е демонстрационният кабинет по физика.