Le musée s'étend sur 3 500 mètres carrés et rassemble quelques 23 000 œuvres et objets, allant de la Gaule romaine jusqu'au XVI{{e}} siècle.
En plus des thermes, de l'hôtel et du musée et ses nombreuses collection on y trouve un jardin d'inspiration médiévale, créé en 2000, le [[jardin du musée de Cluny]].
L'œuvre la plus ancienne du musée, et c'est également le plus ancien monument de Paris, est le ''pilier des Nautes'', colonne monumentale gallo-romaine, du I{{er}} siècle, découverte au XVIII{{e}} siècle sous la [[cathédrale Notre-Dame de Paris]], offrande des bateliers de la Seine (les nautes) à l'empereur romain Tibère. Le ''pilier des Nautes'' est exposé dans la salle du ''frigidarium'' des thermes.