В музее хранится ценная коллекция картографических материалов (более 300 ед. хр.), включающая большие и малые атласы, отдельные карты и наборы карт, а также полевые (черновые) карты, наброски, на основе которых в Картографическом отделе Главного Штаба готовились карты для издания. Особый интерес представляют отчетные карты с маршрутами экспедиций Н.М. Пржевальского, М.В. Певцова, В.И. Роборовского и П.К. Козлова, нанесенными путешественниками лично.
Жемчужиной коллекции является «Атлас Азиатской России» (1914 г.), подготовленный большим коллективом русских ученых того времени.