Le musée du Vieux-Toulouse, outre ses collections de peintures, sculptures, céramiques, textiles, et d’œuvres graphiques conserve d’autres objets, très divers…
La collection au fil du temps, des donations et des achats rassemble des outils (d’agriculture, de repassage, de confection textile, ustensiles de cuisines…), de l’orfèvrerie (bijoux, art de la table), de la ferronnerie (balcons, clés et serrures, objets médicaux…), de la verrerie (du XVIIIe siècle au XXe siècle : mesures, fioles médicinales, biberons, bouteilles de conditionnement…) des armes, de la vannerie, du mobilier, des instruments de musique…
Le musée conserve une collection de monnaies gauloises, la collection Azéma léguée par Léon Joulin, qui permet d’apprécier les échanges commerciaux avant l’annexion à l’Empire romain. Cet ensemble numismatique est complété par des médailles (du XVIIe siècle au XXe siècle).
Le musée possède également un fond photographique important notamment quelques centaines de plaques photographiques d’Eugène Trutat déposé aux Archives Municipales de Toulouse ainsi qu’à la bibliothèque municipale de la ville.
Une petite collection de maquette est également conservée : on trouve notamment la maquette du gymnase de Jules Léotard ou celle du Théâtre des Variétés en 1844 toutes deux visibles au musée.