موزهها از جمله مهمترین مراکز فرهنگی در دنیا هستند و اعتبار آنها در جهت شناخت مراحل تکامل جامعه بشری و تاریخ بیهمتاست. موزههای آستان قدس از نظر آثار نفیس هنری و شاهکارهای دورههای سلجوقی، نادری، صفوی و قاجاری در نوع خود کم نظیر است. از آثار دیدنی این موزهها مجموعهای از قرآنهای قدیمی است. قدیمیترین قرآن موجود، قرآنی معروف به قرآن ابن کثیر است که در سال 393 هجری توسط علیبنمنصوربن محمد کثیر وقف آستانه گردیده و بر روی پوست آهو نوشته شده است.
قرآن دیگری نیز در موزه است که منسوب به حضرت امیر و به خط کوفی است که واقف آن شاه عباس صفوی و وقفنامه آن به دستخط شیخ بهایی است، قرآن بایسنقری نیز که از آثار بیمانند بایسنقر میرزا پسر شاهرخ تیموری است و همچون دست نوشتههای او بر روی کاشیها از شاهکارهای هنر خط اسلامی است. طول هر صفحه از قرآن بایسنقری 180 سانتیمتر و عرض آن 105 سانتیمتر است. یکی دیگر از قرآنها، قرآنی منسوب به امام حسن(ع) است و به شکل بیاض با 122 ورق از پوست میباشد که واقف آن شاه عباس است و وقفنامه آن به خط بهایی است.
قرآنی مرسوم به قرآن بابری، نیز توسط سلطان حسین صفوی وقف آستان قدس شده است و میگویند به خط ظهیرالدین محمد بابر است.
اولین سنگی که مزار مطهر حضرت رضا(ع) نصب گردیده در موزه قرار دارد. این سنگ مرمر با ابعاد 6×30×40 سانتیمتر و متعلق به سال 516 قمری است و دارای کتیبهای با نام ابوالقاسم احمدبن علی بن احمد العلوی الحسینی است. دیگر سنگاب خوارزمشاهی است که به نام سلطان محمد خوارزمشاه و وزیرش در سال 597 ساخته شده است. غیر از این نفایس، این موزهها صدها اثر هنری و تاریخی دیگر را از دورانهای مختلف به یادگار دارند، مانند کندهکاریها، طراحیها، گلابتون دوزی، میناکاری، منبتکاری، قالیهای نفیس، سلاحها، ظروف و درهای منبت و آثاری از خوشنویسی و نقاشی که موزههای آستان قدس را چون گنجینهای گرانبها و تاریخی زنده و ارجمند ساخته است.
:: موزه مرکزی:
این موزه در سال 1324 خورشیدی افتتاح و در سال 1356 به ساختمان فعلی منتقل گردید. موزه مرکزی در ضلع شرقی صحن مطهر امام خمینی (ره) قرار دارد و مساحت آن 1500 مترمربع است و دارای آثار نفیسی برای بازدیدکنندگان میباشد.
:: موزه قرآن و نفایس:
این موزه در سال 1364 افتتاح گردیده است و مجموعهای از قرآنهای نفیس به خط ائمه اطهار(ع) و استادان بزرگ تاریخ خوشنویسی چون یاقوت مستعصمی، بایسنقرمیرزا، استادعبدالقادر حسینی شیرازی و استاد تبریزی در آنجا نگهداری میشود. بازدید این موزه برای هنرمندان و علاقمندان به سیر تحول هنر خوشنویسی و تذهیب در ایران بسیار ارزشمند است.
:: موزه هدایای مقام معظم رهبری:
این موزه شامل هدایا و اشیاء نفیسی است که توسط روسای جمهوری کشورهای مختلف و شخصیتهای علمی و فرهنگی به مقام رهبری اهداء شده است.
:: موزه تمبر:
این موزه شامل پنجاه هزار قطعه تمبر خارجی و ایرانی نفیس است که نهصد قطعه آن به عنوان نمونه از 183 کشور جهان به نمایش گذارده شده است. این موزه در سال 1369 افتتاح گردیده است.
:: موزه تخصصی فرش:
موزه فرش در دو سال با 800 مترمربع فضا در سال 1377 افتتاح گردید و در آن 34 تخته فرش با قدمت حداکثر 500 سال به نمایش گذارده شده است. موزه فرش گنجینهای از هنر اصیل ایرانی را در طی صدها سال به نمایش میگذارد. این موزه در ضلع شرقی صحن امام دایر شده است.
:: موزه تاریخ مشهد:
مشهد دارای تاریخی 1200 ساله است. قدمت و صلابت فرهنگی، تاریخ طولانی، بناهای تاریخی و اماکن مذهبی در قالب نقاشی و عکس به بیننده فرصت مرور گذشته این سرزمین را میدهد. این موزه در اواخر سال 1372 ایجاد گردیده است.