Chủ nhân của bảo tàng này sau nhiều năm sưu tầm đã lưu giữ được hơn 16.000 cổ vật, trong đó nhiều nhất là những cổ vật liên quan đến văn hóa Đông Sơn.

Phòng trưng bày chính của bảo tàng hiện đang trưng bày hơn 6.000 hiện vật, trong đó có 830 cổ vật đã được giám định, công bố niên đại, đa số từ thời văn hóa Đông Sơn đến thời Lý, Trần, Lê, Nguyễn. Trưng bày trang trọng ở vị trí trung tâm là bộ sưu tập trống đồng Đông Sơn (niên đại cách đây khoảng 2.500 năm) gồm 8 chiếc với đủ kích cỡ, hình thức khá nguyên vẹn, với nhiều hoa văn trang trí tinh xảo. Bên cạnh đó là những chiếc rìu đá, kiếm đồng, lưỡi cày, cuốc, đồ gốm sứ...với họa tiết, hoa văn sinh động, thể hiện truyền thống văn hóa của từng thời kỳ lịch sử Việt Nam. 

Những hiện vật trong bảo tàng được trưng bày theo sưu tập và chất liệu, tiêu biểu như: bộ sưu tập rìu đá cách đây hàng nghìn năm, bộ sưu tập gương đồng Hán thế kỷ I đến thế ký III, bộ sưu tập bát gốm thời Lý - Trần, bộ sưu tập bình tỳ bà gốm Chu Đậu thế kỷ XV, bộ sưu tập hiện vật gốm, sứ Trung Hoa thế kỷ XI đến thế kỷ XIII; các loại đồ gốm cổ có niên đại trên 2.000 năm được lưu giữ tại Bảo tàng Hoàng Long v.v..

Một số cổ vật gốm, sứ thời Lý, Trần, Nguyễn trưng bày tại Bảo tàng Hoàng Long. Các bộ sưu tập cổ vật nói trên rất độc đáo và có giá trị cao về lịch sử, văn hóa, gồm các chất liệu từ đá, đồng, gốm, gỗ, giấy… có họa tiết, hoa văn sinh động. Mỗi hiện vật đều gắn với những câu chuyện lịch sử có giá trị, hấp dẫn nhiều công chúng tham quan.

Điều đặc biệt nhất ở Bảo tàng Hoàng Long có lẽ chính là mối lương duyên của ông Hoàng Văn Thông - chủ nhân của Bảo tàng cổ vật Hoàng Long với các cổ vật được sưu tầm. Ông cho biết, bảo tàng này được thành lập không phải vì mục đích kinh doanh mà do niềm đam mê và ý thức cao trong việc giữ gìn và phát huy các di sản văn hóa dân tộc. Tất cả những cổ vật hiện có trong bảo tàng được thu thập trong quá trình làm công việc xây dựng nay đây mai đó, nhiều hiện vật được ông bắt gặp lẫn trong đất đá ở các công trường. Sau đó, ông đã thu gom và cất giữ, thậm chí bỏ tiền ra để mua. Năm 2001 trong chuyến đi Nha Trang, thấy một chiếc bát hương rất đẹp, ông đã bỏ ra 7 triệu đồng để mua. Về sau, qua giám định, chiếc bát hương này là cổ vật có một không hai ở nước ta. Sau này, có người muốn mua với giá rất cao nhưng ông không bán. “Tất cả các di vật, cổ vật đã mua, tôi chưa bán lại cho ai bao giờ.” Đó cũng chính là tâm huyết của ông Thông với cổ vật quý của quê hương xứ Thanh mà ông đã bỏ bao công sức, tiền của để được sở hữu và đem về trưng bày phục vụ nhân dân.

Bảo tàng cổ vật Hoàng Long đã được Trung tâm sách kỷ lục Việt Nam xác lập kỷ lục là bảo tàng cổ vật tư nhân đầu tiên ở Việt Nam vào năm 2009. Bên cạnh đó, chiếc trống đồng được đúc bằng phương pháp thủ công lớn nhất Việt Nam được lưu giữ tại đây cũng đã được Trung tâm xác lập kỷ lục Việt Nam công nhận. Bảo tàng cổ vật Hoàng Long đã và đang là một địa chỉ văn hóa hấp dẫn du khách khi đến với xứ Thanh.