Създаден през 1946г. за съхраняване и показване на артефактите на древния Сирмиум, учреждението на Сремския музей оттогава разработва колекциите си и сега включва няколко отдела: археология, етнология, история, история на изкуството и природни науки.
Археологическата колекция дължи много на безбройните разкопки, които са проведени на територията на град Сремска Митровица (сега Сирмиум) и съдържа предмети от периода на неолита (7000 г. пр. Н. Е.) до Средновековието. От близо 7500 предмета, изложени в музея, близо три четвърти са посветени на римския период, главно заради статута на Сирмиум, който за известно време е бил един от четирите столици на Римската империя, тогава когато е била разделена на четири части, наречени Тетрархия (284 - 324г.сл. Хр.).
Историческата колекция служи като допълнение и обхваща периода от Средновековието до ХХ век чрез различни архиви, предмети, снимки, карти и монети.
Историята на изкуството включва продукции, вариращи от рисуването на средновековни икони до изкуството на 20 век, през картините на някои големи имена на сръбската живопис.
Етнологичната колекция се състои от около 1200 предмета, разкриващи за традициите и културата на Срем чрез изложба на селскостопански инструменти, текстилно производство, богата колекция от керамика и порцелан, традиционни занаяти и свързани с тях предмети на духовността.
Монетите в музея се фокусират главно върху античния и византийския период, където има не по-малко от 30 000 монети. Само няколко десетки монети от колекцията датират от предримски времена.
Колекциите от природни науки се фокусират главно върху изложба на кости или безгръбначни животни.