Highlights der Sammlung sind das Bildnis Rudolfs IV., das als ältestes in Schrägansicht gemaltes Porträt des Abendlandes gilt, und sein goldseidenes Grabtuch, das mit arabischen Schriftzeichen verziert ist.

Darüber hinaus zeigt das Dom Museum Wien bunt gefasste Skulpturen, geschichtenreiche Altarbilder, mit Gold und Edelsteinen geschmückte Monstranzen und Kelche, kostbare Handschriften und aufwändig gearbeitete Textilien von der Gotik bis zum Jugendstil.