Muzeum Ziemi Czarnkowskiej podzielone jest na 3 działy.
Dział artystyczno-historyczny jest największym działem Muzeum. Zgromadzonych ma około 900 eksponatów (stan na koniec 2020 r.). Wyodrębiono w nim kilka kolekcji tematycznych: Powstanie Wielkopolskie, karty pocztowe, militaria, umundurowanie, dokumenty, mapy, srebra, cyna, platery, fotografie, judaika.
Dział archeologiczny
Głównym obszarem zainteresowań działu archeologicznego Muzeum Ziemi Czarnkowskiej jest miasto Czarnków oraz strefa dorzecza środkowej Noteci. Z tak zakreślonych granic pochodzi zdecydowana większość ze zgromadzonych dotąd eksponatów. Administracyjnie są to tereny powiatu czarnkowsko-trzcianeckiego województwa wielkopolskiego. Zgromadzone zabytki pozyskano przede wszystkim drogą różnego rodzaju badań terenowych: powierzchniowych, interwencji po otrzymanych zgłoszeniach, planowych stacjonarnych wykopaliskowych oraz ratowniczych. Drugi sposób powiększania zbiorów to przekazy i dary. Zazwyczaj trafiały przede wszystkim poprzez struktury konserwatorskie – Wojewódzki Urząd Ochrony Zabytków w Poznaniu, Delegatura w Pile.
Zbiory działu archeologicznego to zabytki kultury materialnej z różnych epok i okresów. Typowe przedmioty i narzędzia pracy z poszczególnych epok, z których część można obejrzeć na wystawie głównej. O bytności Gotów w okolicach Czarnkowa zaświadczają zabytki z cmentarzyska szkieletowego z II w n. e. z Walkowic, stanowiących wyposażenie tzw. pochówków łodziowych. Okres średniowieczny reprezentują eksponaty pochodzące przede wszystkim z badań prowadzonych na rynku obecnym placu Wolności w Czarnkowie oraz z miejsca, gdzie znajdowało się grodzisko, a następnie siedziba kasztelanii czarnkowskiej. Są wśród nich naczynia gliniane, żelazne groty i bełty oraz noże.
Kolekcja wzbogacona jest o zabytki ze stanowiska wielokolorowego w Drawsku Wlkp., gdzie na cmentarzysku szkieletowym XVII wiecznym zarejestrowane zostały zachowania atypowe w stosunku do zmarłych, nie znane na tę skale na ziemiach polskich.
Dzial etnograficzny
W dziale etnograficznym znajdują się przedmioty codziennego użytku oraz wytwory kultury ludowej pochodzące w większości z samego Czarnkowa a także najbliższych okolic. Liczy on ponad 450 obiektów, w tym: narzędzia rolnicze i rzemieślnicze, meble, naczynia, zabawki, ubrania, dzieła sztuki ludowej, dewocjonalia. Wyróżnić można również zbiór fajansów z fabryki Stanisława Mańczaka w Chodzieży z lat 1924-1936, oraz kolekcję makatek.
