Teollisuushistorian tallennuksen aloitti Tampereen Käsityö- ja Tehdasyhdistys 1910-luvulla. Työtä jatkoi 1949 perustettu Teknillinen museo, jonka keruu kohdistui lähinnä teollisuuden koneistumiseen. 1960-luvun lopusta lähtien, museon kunnallistamisen jälkeen kokoelman kartutuksessa alkoi painottua teollisuusalojen tuotenäytteet ja tuotantoprosessien tallentaminen.
Aktiivisesti karttuvan kokoelman määrä on 155 000 esinettä. Merkittävimpiä osakokoelmia ovat teollisuuden koneet ja laitteet (300 esinettä), voimakoneet (50 esinettä), kumikokoelma (2000 esinettä), jalkinekokoelma (6000 esinettä), tekstiilikokoelma (130 000 näytettä), Tampellan museokokoelma (500 esinettä), Finlaysonin museokokoelma (3500 esinettä).