La colección del Museo cuenta con piezas obtenidas en las diversas temporadas de excavaciones efectuadas en la zona arqueológica de Xochicalco; contiene desde los objetos más sencillos de alfarería, hasta piezas escultóricas de enorme complejidad iconográfica. Las salas, en conjunto, preservan una colección permanente de bienes arqueológicos muebles y reproducciones, así como esculturas de piedra, cerámica, hueso y concha, lo que da como resultado un catálogo de 613 piezas. Por un lado la Sala Introductoria alberga ciclos de diversas exposiciones temporales, por otro lado, cada sala está dedicada a guiar al visitante por medio de cédulas y maquetas sobre la historia de Xochicalco. Asimismo, resguarda una maqueta prehispánica de la parte norte de Xochicalco, así como una maqueta actual hecha a manera de vista aérea de la zona. Cabe mencionar que desde la Sala Introductoria, a través de su enorme ventanal, se puede apreciar la fachada oriente del sitio arqueológico.