Mỗi bảo vật được coi là minh chứng cho các mốc son trong lịch sử, văn hóa của đất nước.
Các bảo vật trưng bày được trải dài từ thời văn hóa Đông Sơn cách đây hơn 2000 năm cho đến khi thành lập Nhà nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa.
Dưới đây là hình ảnh một số bảo vật đang được trưng bày tại Bảo tàng lịch sử quốc gia:
Trống Ngọc Lũ là chiếc trống đẹp nhất, nguyên vẹn nhất và có hình dáng cân đối, hài hòa nhất trong những trống Đông Sơn đã phát hiện. Hoa văn trang trí vô cùng phong phú, hoàn hảo, tinh mỹ. Trống được phát hiện vào năm 1893 khi đắp đê tại xã Như Trác, huyện Lý Nhân sau được chuyển về thờ tại đình làng Ngọc Lũ, Hà Nam. Năm 1903, trống được Viện Viễn Đông Bác Cổ sưu tầm và sau đó được lưu giữ ở Bảo tàng Louis Finot – nay là Bảo tàng Lịch sử Quốc gia.
Trống đồng Hoàng Hạ, một trong những chiếc trống đẹp nhất của nền văn hóa Đông Sơn. Trống được phát hiện năm 1973 khi đào mương tại thôn Hoàng Hạ, huyện Phú Xuyên (Hà Nội). Cùng với nhóm trống Ngọc Lũ, Sông Đà, Cổ Loa, trống đồng Hoàng Hạ phản ánh đời sống vật chất, tinh thần phong phú của cư dân Đông Sơn, thể hiện đỉnh cao nghệ thuật đúc đồng thời dựng nước đầu tiên của dân tộc.
Chiếc ấn có núm hình rồng cuốn, lưng ấn khắc dòng chữ Hán: Thập tuế hoàng kim, trọng nhị bách nhị thập tam lượng lục tiền nghĩa là Vàng 10 tuổi, nặng 223 lạng 6 tiền. Mặt ấn đúc nổi 4 chữ triện Sắc mệnh chi bảo. Đây là hiện vật độc bản, biểu trưng cho quyền lực nhà Nguyễn, có giá trị đặc biệt trong sưu tập kim bảo triều Nguyễn hiện đang được lưu giữ tại Bảo tàng Lịch sử quốc gia.
Ấn vàng "Đại Việt quốc Nguyễn Chúa vĩnh trấn chi bảo" do chúa Nguyễn Phúc Chu (1691-1725) cho đúc làm quốc bảo năm 1709. Đây là chiếc ấn truyền quốc của triều Nguyễn.
Đường Kách mệnh tập hợp những bài giảng của Nguyễn Ái Quốc trong thời gian hoạt động cách mạng ở Quảng Châu (Trung Quốc) những năm 1925-1927, do Bộ Tuyên truyền của Hội Liên hiệp các dân tộc bị áp bức Á Đông ấn hành bí mật và chuyển về nước. Cuốn sách được giao liên bí mật Nguyễn Lương Bằng mang về nước và đưa về quê ông ở Hải Dương. Theo PGS.TS Phạm Xanh: “Một ông lý trưởng bắt được và làm một tờ trình viết bằng chữ Nôm gửi lên Chi huyện Thanh Hà. Điều thú vị là sau này nó được đưa về tòa án tối cao của thực dân Pháp ở Hà Nội và dự ở đấy cho đến khi chúng ta tiếp quản thủ đô Hà Nội, một lão thành cách mạng làm việc ở tòa án, trong quá trình sắp xếp lại tư liệu, đã phát hiện ra cuốn Đường Kách mệnh của Nguyễn Ái Quốc”.
Tập thơ Nhật ký trong tù gồm 133 bài thơ chữ Hán do Hồ Chí Minh sáng tác trong thời gian bị chính quyền Tưởng Giới Thạch bắt giam ở Quảng Tây (Trung Quốc), 1942 - 1943. Tuy nhiên, nhằm đề phòng tài liệu rơi vào tay Tưởng Giới Thạch, trên trang đầu tiên, Hồ Chí Minh đã đề sai thời gian sáng tác, sớm hơn so với thực tế 10 năm.
Bình gốm vẽ thiên nga là hiện vật còn nguyên vẹn nhất trong sưu tập hiện vật độc bản khai quật từ tàu đắm Cù Lao Chàm, thành phố Hội An. Thân bình vẽ phong cảnh với 4 con thiên nga theo tích “Phi, Minh, Túc, Thực”: một con đang dang cánh bay, một con đang nghển cổ kêu, một con đang rúc đầu vào cánh ngủ và con còn lại đang kiếm ăn.
Cây đèn hình người quỳ bằng đồng, thuộc nền văn hóa Đông Sơn, cách ngày nay khoảng 2000 - 2500 năm. Cây đèn thể hiện hình tượng người đàn ông mình trần đóng khố tư thế đang quỳ, hai tay nâng đĩa đèn. Tượng có khuôn mặt bầu, mắt mở to, miệng hơi mỉm cười, quanh môi có ria mép. Đầu tượng được gắn vương miện, tóc để chỏm. Cây đèn là hiện vật độc bản, đại diện cho nghệ thuật cổ tiêu biểu vào thời kỳ cuối văn hóa Đông Sơn, có sự giao lưu với văn hóa Hán.
Tượng hai người đàn ông cõng nhau thổi khèn là pho tượng sinh động nhất trong hệ thống tượng tròn Đông Sơn. Pho tượng là bằng chứng về loại hình âm nhạc truyền thống dân tộc được khởi nguồn từ văn hóa Đông Sơn, phản ảnh đời sống tinh thần phong phú, sự lạc quan, yêu đời cũng như trình độ đúc đồng đỉnh cao của người Việt cổ.
Chiếc thống gốm hoa nâu kích thước lớn, men phủ đều, là tác phẩm nghệ thuật hoàn hảo nhất trong những đồ gốm hoa nâu thời Trần được phát hiện. Chiếc thống được cho là vật dụng của hoàng tộc triều Trần, được phát hiện khi đào giếng tại khu đền Trần, thôn Tức Mặc, phường Lộc Vượng (TP Nam Định) năm 1972.