馆藏臻品分卷轴、器物、名人书札、图书四个大类。卷轴藏品中有赵孟頫行书《般若波罗蜜多心经》册页，沈周、文徵明、唐寅、仇英等十二家山水人物《明人金笺扇集册》，齐白石《双寿图》，傅抱石《茅山雄姿》等国宝级艺术珍品、元明清唐卡艺术作品、现当代名家书画和油画名家作品；器物藏品有多时期多类型史前文化彩陶、明清四大名砚、古典家具等；书札类有独家馆藏的爱因斯坦、毕加索、托尔斯泰、拿破仑、雨果、高尔基等世界名人的近百件手札、书信；图书类藏有全球限量发行的台湾商务印书馆仿真影印文渊阁《四库全书》和全套清乾隆敕修版《大藏经》原经板刷印本。
这些珍贵的藏品，无论品类、品级还是文化特色，均在甘肃非国有博物馆中占据着无可替代的地位，集中展示了甘肃八千年悠久历史文化，而仿真本《四库全书》的入藏，更使文渊阁和文溯阁两部煌煌巨编隔河相望，形成了兰州独有的一城存两阁的文化景观。
天庆博物馆因在文物保护研究及社会教育方面的卓越贡献，2016年被评为甘肃省首批文化遗产“历史再现工程示范性博物馆”和兰州高新区“爱国主义教育基地”。2017年，天庆博物馆获批成为中国博物馆协会会员单位，跻身国家级博物馆名录。
2017年，天庆博物馆再斥资5亿余元进行扩容升级和配套设施完善并增设天庆艺术馆，藏品数量和质量以及场馆的接待能力和综合实力均有了质的飞跃。将深藏高阁的珍品展示于人，让沉眠于地下的文明遗产重见天日，使书写在古籍中的文字活跃起来，为今人与古人穿越历史的互动交流搭建桥梁与通道，作为甘肃传统文化传承发展的重要窗口和载体，天庆博物馆正在朝这个方向不懈努力，在为海内外宾客展示中华悠久历史文化的同时，也为莘莘学子及广大市民提供了广阔的爱国主义教育平台。