Коллекция ковров включает традиционные ковры конца XIX – ХХ века (преимущественно тканые: ворсовые и безворсовые) различных центров ковроткачества южных регионов России, Западной Сибири, Урала, Северного Кавказа (прежде всего, Дагестана), Закавказья и Центральной Азии. Сложившиеся уже к XIX веку основные центры ковроделия в южных губерниях России (Курской, Воронежской, Тамбовской), Сибири (Тюмень), на Урале (Шадринск), на Кавказе и в Центральной Азии продолжали свою работу и в советское время, развивая местные ковроткацкие традиции в системе народных художественных промыслов. Большую роль в сохранении и развитии ковроткачества на местах сыграл Научно-исследовательский институт художественной промышленности, который вёл активную работу с промыслами: исследовательскую, экспедиционную и творческую. В структуре Института существовала Ковровая лаборатория. Научные сотрудники и художники НИИХП сотрудничали с ведущими ковроткацкими центрами по всему Советскому Союзу. Результаты этой масштабной плодотворной творческой деятельности представлены в собрании музея.
Музейная коллекция авторских гобеленов второй половины ХХ – начала XXI века достаточно полно отражает историю развития этого вида искусства в нашей стране. Зародившееся в средние века в Западной Европе искусство гобелена в ХХ веке зазвучало по-новому. Классический гобелен становится сложным произведением, соединяющим опыт ткацкого ремесла и достижения станкового и декоративного искусства. С середины ХХ века это направление начинает активно развиваться и у нас в стране. Художники создают крупные масштабные произведения - гобелены с сюжетно-тематическими композициями. Постепенно авторы осваивают фактуру и объем, экспериментируют с материалами, используя конский волос, сизаль, синтетику, создают работы, выполненные на стыке разных видов декоративно-прикладного искусства (ковроткачества, вышивки, росписи) и фотографии. С 1970-х годов зарождается интересное направление - искусство мини-гобелена.
Собрание гобеленов музея представлено работами ведущих художников. Среди авторов произведений, хранящихся в фонде ковров и гобеленов, можно назвать следующих замечательных мастеров: Л.А.Соколова, А.Л.Забелина, Л.А.Симонова, Н.В.Кирсанова, Н.В.Вахмистрова, С.А.Заславская, Л.А.Абрамова, Г.А.Орлова, А.А.Шмакова, А.С.Давыдова, Б.Г.Мигаль, Л.Е.Альтман, И.Ю.Колесникова, М.Н.Нечепорук, Р.В.Горячева, С.В.Гавин, А.С.Гораздин, Е.В.Нестерова, Т.В.Чернова и другие.