Vardø Museum startet i 1894 som et rent naturhistorisk museum med fokus på forskning på fisk. Museet har en stor fuglesamling, en plantesamling (herbarium), en skjellsamling (mollusker), en fotosamling, en våpensamling og en myntsamling. I tillegg har museet arkiv på rundt 64,4 hyllemeter, deriblant arkivet etter handelshuset Brodtkorb som er særdeles viktig dokumentasjon av pomorhandelen i Vardø.

Plantesamlingen inneholder over 200 registrerte planter som er funnet i Finnmark i den tid Vardøhus amt tilsvarte det som i dag er Finnmark fylke.

Våpensamling består av et tjuetalls enheter fra bajonetter til tyske mitraljøser og bombekastere fra andre verdenskrig. Flere av disse er utstilt på Partisanmuseet i Kiberg. Våpnene er i svært god stand, og har blitt godt vedlikeholdt. De er først og fremst tyske, russiske og norske skytevåpen fra andre verdenskrig, der de tyske og russiske er i flertall. På Partisanmuseet i Kiberg er det utstilt våpen som ble brukt av norske partisaner, og russiske og tyske soldater. Av norske våpen er en Krag-Jørgensen karabin utstilt, og blant de russiske finner vi tre pistoler av merket Tula-Tokarev, to PPSh-41 maskinpistoler, og en Mosin-Nagant rifle. De tyske våpnene er de mest varierte, blant annet en MG 34 mitraljøse og en GrW 34 granatkaster som de mest ”slagkraftige”.

Myntsamlingen til museet er svært variert med mynter fra helt tilbake til 600-tallet e.kr. Samlingen innbefatter ca. 1200 enheter, med både mynter og sedler fra forskjellige land og tidsepoker. Av kuriositeter kan nevnes en seddel med pålydende verdi av 2 millioner Deutsche Mark, samt en mynt fra Sung- dynastiet fra 1100-tallets Kina.