Die Sammlung europäischer Musikinstrumente umfasst den Zeitraum vom 16. bis zum 20. Jahrhundert. Sammlungsschwerpunkte sind das Instrumentarium des Barock, Instrumente des 19. Jahrhunderts sowie Klanggeräte aus Mitteldeutschland vom 17. bis 20. Jahrhundert. Ein Teil des Museumsbestandes ist bereits ausführlich katalogisiert.
Von den Tasteninstrumenten gilt dies für die etwa 20 Orgelinstrumente (Orgeln, Orgelpositive), 30 Harmoniums, 40 Clavichorde und 70 Kielinstrumente (Cembali, Spinette, Virginale). Zum Bestand gehören außerdem noch etwa 170 Klaviere, Tafelklaviere und Flügel sowie Claviorgana. Zahlreiche Raritäten verleihen dieser Kollektion herausragende Bedeutung. Zu nennen wären hier drei Clavichorde aus dem 16. Jahrhundert und sechs Instrumente des Erfinders der Hammermechanik, Bartolomeo Cristofori aus Florenz. Neben zahlreichen Objekten aus Italien, Österreich oder Süddeutschland findet sich auch eine ansehnliche Kollektion sächsischer, insbesondere Leipziger, Tasteninstrumente. Zu erwähnen sind außerdem die etwa 150 Handharmonikas (Akkordeons, Bandoneons, Konzertinas, English concertina), meist aus dem 20. Jahrhundert, viele davon aus dem Vogtland.
Zur Rubrik Zupfinstrumente zählen etwa 200 Gitarren und Lauten aus dem 16. bis 20. Jahrhundert. Der reiche Bestand an Lauten und Erzlauten umfasst Raritäten aus Italien und Süddeutschland ebenso wie Instrumente des Hamburger Meisters J. Tielke oder des Leipzigers J.Ch. Hoffmann aus der Barockzeit. Ungefähr 50 Zistern, die ältesten aus dem 16. Jahrhundert, bereichern außerdem diese Kategorie der Zupfinstrumente. Neben historischen Gitarren des 18. Jahrhunderts findet sich eine große Zahl an Gitarren von Richard Jacob, genannt Weißgerber, aus Markneukirchen, 20. Jahrhundert. Auch die komplette Einrichtung seiner Werkstatt ist im Besitz des Museums. Anhand der 200 europäischen Zithern lässt sich nahezu lückenlos die Geschichte dieses Instrumententyps vom Scheitholt über die Kratzzither bis zur Konzertzither nachvollziehen. Eine erlesene Sammlung von 20 Harfen enthält vornehmlich Instrumente vom 16. bis 18. Jahrhundert, darunter eine gotische Rahmenharfe, Hakenharfen, Spitzharfen, frühe Pedalharfen. Zu den besaiteten Instrumenten zählen außerdem 17 Hackbretter des 18. bis 20. Jahrhunderts.
Weiterhin sind etwa 300 Streichinstrumente aus dem 16. bis 20. Jahrhundert sowie etwa 200 Bögen - die meisten aus dem 19./20. Jahrhundert - vorhanden. Unter den Streichinstrumenten seien erwähnt: italienische Liren der Renaissance, eine wertvolle Kollektion an Violen (Viole da gamba, Viole d'amore, Barytons, Dessus de Viole) des 17./18. Jahrhunderts, historische Kontrabässe, zahlreiche Violinen, Bratschen und einige Violoncelli (darunter Sonderformen wie das Violoncello piccolo des Leipzigers J.Ch. Hoffmann). Die Meisterstücke kommen z.B. aus Mittenwald, dem Vogtland, Oberitalien oder aus der Leipziger Werkstatt des erwähnten Bach-Zeitgenossen Hoffmann. Sonderformen aus dem 19. und 20. Jahrhundert sind ebenfalls reichlich vorhanden: Violinen nach den Ideen von Ritter, Stelzner oder Chanot, ein Arpeggione oder z.B. ein Schulter-Violoncello. Hinzu kommen 35 Pochetten bzw. Tanzmeistergeigen und einige Rebecs aus dem 17./18. Jahrhundert.
Zur Kategorie der Blasinstrumente gehören etwa 300 Rohrblattinstrumente des 16. bis 20. Jahrhunderts (Oboen, Fagotte, Klarinetten, Sackpfeifen, Schalmeien, Pommer, Rankette, Krummhörner u.a.), darunter Raritäten wie ein Kontrafagott aus der ersten Hälfte des 18. Jahrhunderts oder ein Renaissance-Rankett aus Elfenbein. Von den etwa 400 vorhandenen Flöten des 16. bis 20. Jahrhunderts sind die meisten im Katalog beschrieben. Vertreten sind zahlreiche Typen Block- und Querflöten, auch Sonderformen wie Echoflöten, Spazierstockflöten, Okarinas. Ausführlich publiziert wurde ebenfalls über die ca. 130 Trompeten des 18. bis 20. Jahrhunderts, die 50 Posaunen und 15 Tuben. Von den ungefähr 250 Hörnern und Zinken stammen einige Exemplare bereits aus dem 16. Jahrhundert, aber auch - neben vielen Naturhörnern aus Barock und Klassik - verschiedene Typen Klappen- und Ventilhörner des 19./20. Jahrhunderts.
Eine Kollektion von annähernd 200 Schlag- und Friktionsinstrumenten des 17. bis 20. Jahrhunderts enthält z.B. 10 historische Militärtrommeln, mehrere Pauken-Paare (auch seltene Holzpauken), 10 Schellenbäume und klingende Prozessionsstangen aus dem 17. bis 20. Jahrhundert sowie zahlreiche unterschiedliche Idiophone aus dem 19./20. Jahrhundert. Eine Sammlung wertvoller Trommeln unterschiedlicher Bauart wurde um 1980 in Leipzig von Wolf gebaut. Unter den Friktionsinstrumenten befinden sich Kostbarkeiten wie ein Clavicylinder, ein Terpodion und ein Melodion sowie drei Glasharmonikas aus dem 18. und frühen 19. Jahrhundert.
Annähernd 100 mechanische Musikinstrumente des 18. bis 20. Jahrhunderts sowie frühe Aufnahme- und Wiedergabegeräte komplettieren die Sammlung historischer Musikinstrumente. Neben Flötenuhren aus Wien oder Berlin findet man hier verschiedene Lochplatten-Musikwerke mit Stahlkamm, die in Leipzig zur Gründerzeit in großen Mengen produziert wurden. Auch selbstspielende Klaviere, Flügel und Vorsetzer aus Leipziger Fabriken, wie der von Hupfeld, sind vorhanden. Raritäten wie klingende Spinnräder, Vogelbauer oder Fotoalben ergänzen diesen Teil der Sammlung.
Elektrische und elektronische Instrumente sind nur in geringer Zahl vorhanden und stellen keinen Sammlungsschwerpunkt dar. Als Besonderheit wäre ein elektrischer Neo-Bechstein-Flügel von 1934 zu erwähnen.