Die industriegeschichtliche Sammlung ist die zentralste Sammlung des Ruhr Museums. Denn beheimatet auf dem Welterbe Zollverein wird das Museum vor allem mit der Industriegeschichte in Verbindung gebracht.

Die Sammlung umfasste über 100.000 Objekte, von denen in der Dauerausstellung des Ruhr Museums zur „Natur, Kultur und Geschichte des Ruhrgebiets“ nur ein Bruchteil gezeigt wird. Den Kern der Sammlung bildeten Gegenstände der schwerindustriellen Arbeit, vor allem aus dem Bergbau und der Stahlindustrie, darunter Grubenwagen, Kaueneinrichtungen, Spinde, Stempel- und Werksuhren, Maschinen, Arbeitsgeräte und Werkzeuge, Grubenlampen, Grubentelefone, Gusstiegel, Jubiläumsurkunden und -geschenke. Hinzu kamen Objekte aus allen Bereichen des Alltagslebens wie Mobiliar und Einrichtungsgegenstände, Küchengeräte, Öfen, Geschirr, Uhren, Schmuck, Kleidung, Toilettengeräte, Spielzeug, Sportgeräte, Schul-, Büro-, Kneipen- und Geschäftsinventar sowie Erinnerungsstücke an besondere Ereignisse wie Taufe, Kommunion, Konfirmation und Hochzeit. Aufgrund der Größe der Sammlung, vor allem aber einzelner Exponate, wurde die  Sammlungsausstellung nicht auf der Galerie, sondern im zentralen Ausstellungsraum des Ruhr Museums auf der 12-Meter-Ebene der Kohlenwäsche gezeigt. Die Ausstellung gliederte sich in sechs Kapitel, die in konzentrischen Kreisen um die Rolle des Menschen im industriellen Ruhrgebiet angelegt waren. Im Zentrum stand das Individuum selbst, seine Kleidung, seine persönlichen Gegenstände, Hygieneartikel und individuelle Porträts. Eine zweite Abteilung wurde dem Haushalt gewidmet, angefangen bei Konsumartikeln über Haushaltsgeräte bis hin zu Möbeln und Einrichtungsgegenständen. In der Abteilung Betrieb wurden exemplarische Exponate aus den zentralen Branchen des industriellen Ruhrgebiets präsentiert, sowohl Produkte als auch Maschinen und Werkzeuge des Herstellungsprozesses bis hin zur Berufskleidung der Bergleute und Stahlarbeiter. Parallel zur Welt des Betriebes traf die der Freizeit mit Exponaten der Vereine und des Vergnügens, der Café- und Kneipenkultur. Eine weitere Abteilung war die der Gesellschaft, in der Themen wie Kirche und Schule, Herrschaft und Krieg subsumiert wurden. Sie zeigten Exponate der gesellschaftlichen Gruppen und ihrer Repräsentanten, aber auch der Kriege, in die das Ruhrgebiet als Waffenschmiede des Industriezeitalters verstrickt war. Die abschließende Ausstellungsabteilung Identitäten zeigte das Selbstverständnis und die Fremdwahrnehmung der Region. Ausgewählt wurden Knappenuniformen und Erinnerungsstücke an Berg- und Hüttenarbeit, aber auch ein Protestplakat gegen die Zechenschließungen im Ruhrgebiet des Strukturwandels.