В настоящее время собрание музея насчитывает более пяти тысяч экспонатов. В вестибюле расположен знаменитый автопортрет Коненкова (гипс, 1954), отмеченный Ленинской премией и портрет жены мастера Маргариты Коненковой (дерево, 1918) – один из наиболее утонченных и поэтических женских образов. Здесь же представлена выполненная из пней и корней оригинальная авторская мебель (кресла «Лебедь», «Сова», «Удав» и др.), в которой формы и образы заимствованы из природы. Этот уникальный гарнитур является одной из достопримечательностей музейного собрания.
Основная экспозиция размещена в помещении мастерской. Здесь можно увидеть самые ранние произведения ученического периода: «Читающий татарин» (1893), «Камнебоец» (1897), работы «серебряного века», среди которых произведения, вошедшие в сокровищницу русской скульптуры, такие как «Бах» - жемчужины музея, где автор поднялся до необычайного по силе обобщения синтетического монументального образа, ряд композиций на тему «Паганини», «Самсона».
За свою долгую творческую жизнь Коненков создал великолепную галерею портретов своих современников, выдающихся представителей мировой культуры и науки, в которых проявился его необычайный дар тонко чувствовать индивидуальность, особенности характера и духовного богатства личности. Это – блестящие психологические портреты Ивана Павлова, Альберта Эйнштейна, Сергея Рахманинова, Чарльза Гильдера, Николая Фешина, Надежды Плевицкой, Максима Горького известные портреты внучки писателя Марфы Максимовны Пешковой и ее дочери Ниночки – произведения удивительные по богатству эмоциональных нюансов, полные ясного состояния внутренней чистоты и покоя.