Среди экспонатов фондохранилища музея книги А.П. Чехова «Остров Сахалин» находятся подлинные вещи семьи Чеховых, которые в 90-х гг. были переданы Валентиной Яковлевной Чеховой, женой художника Сергея Михайловича Чехова, племянника Антона Павловича Чехова: дорожная сумка, медицинские иглы, опасная бритва, щипцы для колки сахара, лампадка, таз для варки варенья, а также хранятся прочие предметы, предметы быта бывших ссыльнопоселенцев, коллекции произведений А. Чехова на иностранных языках, книги с дарственными надписями выдающихся отечественных и зарубежных деятелей науки и культуры, фотографии, художественные полотна современных сахалинских и российских художников, иллюстрирующих период каторги. В фондах музея также хранится коллекция графики и живописи художников Чеховых — Сергея Михайловича и Сергея Сергеевича.

В коллекцию музея с каждым годом поступает все больше и больше уникальных предметов и материалов, составляющих историко‐культурное наследие страны.