Những năm qua, công tác sưu tầm luôn được Bảo tàng tỉnh coi trọng, là công việc mang tính xuyên suốt của hoạt động bảo tàng. Từ năm 1997 đến nay, Bảo tàng tỉnh đã sưu tầm được trên 2 nghìn hiện vật các loại, nhiều hiện vật có giá trị. Trong đó điển hình là bộ sưu tập trống đồng gồm 5 chiếc, trong đó có một chiếc trống đồng Đông Sơn (trống đồng Động Xá), có các họa tiết hoa văn mang đặc trưng của vùng lúa nước như: cặp trâu đang giao duyên và những chú cò đỗ trên sừng trâu, họa tiết thuyền chở những người mặc áo dài sọc dọc, mặt trống có 4 khối nổi không phải là hình con cóc mà là hình con nhái, loài vật có nhiều ở vùng chiêm trũng. Mới đây Bảo tàng tỉnh đã tiếp nhận con tàu cổ dài 30m, rộng 5m được trục vớt dưới lòng sông Hồng về bảo quản tại bảo tàng... nâng tổng số hiện vật ở bảo tàng lên tới hơn 10 nghìn hiện vật. Hàng năm, trong chương trình bảo tồn di sản văn hoá phi vật thể, bảo tàng tỉnh phối hợp với Viện văn hoá thuộc Bộ Văn hoá - Thể thao và Du lịch thực hiện bảo tồn một số lễ hội và làng nghề thủ công tiêu biểu như lễ hội cầu mưa ở xã Lạc Hồng, lễ hội làng Nôm thuộc xã Đại Đồng (Văn Lâm); lễ hội đình Quan Xuyên xã Thành Công (Khoái Châu); lễ hội đền Ủng, xã Phù Ủng (Ân Thi); làng nghề làm hương xạ xã Bảo Khê (thành phố Hưng Yên), làng nghề đan thuyền Nội Lễ (Tiên Lữ)... Ngoài phần trưng bày cố định, vào dịp các ngày lễ lớn, Bảo tàng tỉnh phối hợp với các bảo tàng trung ương như: Bảo tàng lịch sử Việt Nam, Bảo tàng cách mạng Việt Nam, Bảo tàng mỹ thuật Việt Nam và Bảo tàng văn hoá các dân tộc Việt Nam... tổ chức trưng bày chuyên đề để phục vụ nhân dân trong và ngoài tỉnh đến tham quan. Từ năm 2004 đến nay, Bảo tàng tỉnh đã phối hợp với Câu lạc bộ UNESCO nghiên cứu bảo tàng cổ Việt Nam chi nhánh tại Hưng Yên tổ chức trưng bày 3 chuyên đề về cổ vật. Đây là một hoạt động mang ý nghĩa xã hội hóa hoạt động bảo tàng. Thông qua trưng bày cổ vật, Bảo tàng tỉnh đã sưu tầm và được hiến tặng hàng trăm hiện vật có giá trị. Năm 2000 Bảo tàng tỉnh đã phối hợp với Trường đại học quốc gia Hà Nội, Trường đại học Lữ Chiêu Hoà của ToKyo Nhật Bản tiến hành khai quật khảo cổ, thám sát khu vực Phố Hiến; năm 2005 phối hợp với Viện khảo cổ, Trung tâm Tiền sử Đông Nam Á và các chuyên gia người Úc khai quật khu di chỉ Động Xá (Kim Động) và đã phát hiện một quan tài làm bằng thuyền độc mộc. Các chuyên gia cho rằng chiếc thuyền làm quan tài này có thể coi như chiếc thuyền cổ nhất có thể phục hồi được ở Đông Nam Á. Trước đó, năm 2002 Bảo tàng tỉnh đã hoàn thành việc kiểm kê di tích trên 10 huyện thành phố được 1.210 di tích các loại. Năm 2007 được sự hỗ trợ của quỹ Thụy Điển - Việt Nam, Bảo tàng tỉnh đã thực hiện chương trình bảo tồn sắc phong bằng hình thức chụp ảnh, in vào đĩa CD và được lưu giữ tại Thư viện Quốc gia với tổng số 2.432 sắc phong của các triều đại... Ngoài ra, Bảo tàng tỉnh đã tiến hành chỉnh lý cho các nhà truyền thống trong tỉnh phục vụ nhân dân thăm viếng trong các dịp lễ, tết ở mỗi địa phương; phối hợp với Ban quản lý di tích tỉnh tham mưu cho UBND tỉnh và các ngành chức năng xây dựng và trưng bày tại các nhà tưởng niệm danh nhân và các dự án trùng tu, tôn tạo các di tích trên địa bàn... Hiện nay Bảo tàng tỉnh đang tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện đề cương trưng bày, đồng thời tiến hành lập dự án xây dựng nhà trưng bày Bảo tàng tỉnh cho tương xứng với tiềm năng là tỉnh có bề dày về lịch sử, văn hoá. Hy vọng rằng trong tương lai không xa tỉnh Hưng Yên có một bảo tàng quy mô và tầm cỡ, không chỉ là nơi lưu giữ những hiện vật lịch sử văn hoá có giá trị mà còn là điểm đến của du khách bốn phương.
