Samlingsforvaltningen har som mål å ta vare på kulturarven for fremtidige generasjoner og omfatter alle aktiviteter og tiltak som sikrer at samlingene blir tatt vare på, dokumentert og gjort tilgjengelig for allmennheten. Samlingene skal være tilgjengelige for bruk og formidling i museet, og for allmennheten generelt til forskning og formidling. 

Museets samlinger består i dag av mer enn 90 000 gjenstander, 2,65 millioner fotografier, 140 000 bøker og tidsskrifter og 1 700 hyllemeter arkiv. I 2022 har det vært god fremdrift i det løpende samlingsarbeidet. Det er tatt inn totalt 118 gjenstander, 16 papirarkiver og et digitaltskapt arkiv. Inntakene favner bredt og omfatter blant annet en oppmaskingsmaskin for stopping av nylonstrømper, 57 spader produsert av Christiania Spigerverk og Norges første serieproduserte hurtiglader for elbil satt i drift i Sandnes i 2011. 762 gjenstander og 16 456 fotografier er registrert inn i museets databaser. 

DigitaltMuseum utgjør museets viktigste publiseringskanal for samlingene, der det publiseres registreringsdata og fotografier med så åpne rettigheter som mulig for å gi størst mulig bruk. Ved utgangen av 2022 er 35 903 gjenstander og 112 953 fotografier tilgjengelige på DigitaltMuseum. Fotografier fra Oslo er også tilgjengelige på nettstedet www.oslobilder.no. Museets arkiv publiseres på Arkivportalen. Museet bruker sentrale fellestjenester innen samlingsforvaltningen, som nettstedene kulturnav.org, digitaltmuseum.no, oslobilder.no og databasen Primus. Museet har fast ansvar for to autoritetsregistre i KulturNAV. Disse er personregisteret Personer Industrihistorie og organisasjonsregisteret Industribedrifter. I tillegg har museet sammen med Preus og Folkemuseet tatt ansvar for oppfølging av Fotografregisteret. 

Høsten 2022 har samlingsarbeidet ved et av museets fjernmagasin vært i fokus. Museets konservatorer, fotograf og gjenstandskonservatorer har gjennomgått gjenstander som har vært del av arbeidet med utstillingene I/O, Liv og Død, gjenstander som ble flyttet etter vannlekkasje i magasinet i 2018 og en lang rekke inntak fra de siste årene. Arbeidet har bidratt til å tilgjengeliggjøre gjenstander som en evighetsmaskin museet mottok i 1952 og som ble laget på bestilling ved Vulkan mekaniske verksted og en Metro-reiseradio fra Størens radiofabrikk produsert i 1948, for å nevne noen. Totalt har 357 gjenstander blitt magasinert. Det utgjør om lag 42 palleplasser. Et mål har vært å frigjøre gulvarealer til arbeidet med den kommende Energiutstillingen og over 100 kvadratmeter er nå klart til gjenstandsarbeidet.