В коллекцию входят картографические материалы иллюстративного, туристического, учебно-вспомогательного характера, а также планы, схемы, чертежи. Коллекция охватывает период с начала XVII в. и по сегодняшний день.

Формирование коллекции началось в 1958 г., когда в фонды музея поступил первый предмет – карта «Летняя компания 1915 года на русском фронте» от участника революционного движения Прозора В.С. После коллекция пополнилась картами и планами, которые были переданы Центральным Государственным историческим архивом БССР. Коллекции пополнялись предметами от других государственных учреждений, а также частных лиц: Гарабурды А.К. (карто-схема Российской железной дороги за 1894 г.), Эмерика Чапского (с графского рода Гутен-Чапских, внука Кароля Чапского, председателя Городской Думы г. Минска с 1890 по 1904 гг.). В 1976 г. Эмерик Чапский, который проживал в Италии, прислал свой подарок музею – карту Великого Княжества Литовского 1745 г.

К наиболее ценным предметам коллекции можно отнести карту Великого княжества Литовского 1613–1630 (?) гг. Инициатором и фундатором ее создания был один с самых богатых магнатов ВКЛ – Николай Христофор Радзивилл Сиротка. Работа по сбору материалов и изданию карты проходила в конце XVI – начале XVII вв. в Несвиже. Рисунок и художественное оформление карты сделал известный гравер Томаш Маковский.

Полная версия карты состоит из двух частей: непосредственно карты ВКЛ и карты нижнего течения р. Днепр с порогами. Всего на карте обозначено 1039 населенных пунктов, в т.ч. 544 в границах ВКЛ, из них 342 непосредственно на территории Беларуси. Все надписи на латинском языке, большинство из их – исторические сведения, комментарии к населенным пунктам и пр. Это первая крупномасштабная (1:1300000) карта Великого Княжества Литовского.

Помимо того интерес вызывают атласы мира XVIII в., карта ВКЛ 1745 г., планы перестройки Бобруйской крепости, эскизный проект «Идея центра Минска», выполненный 27 августа 1944 г. академиками архитектуры А. Щусевым, В. Семеновым, М. Коли и пр.