辛追夫人墓出土了大量珍貴文物，包括絲織品、帛書、帛畫、漆器、陶器、竹簡、印章、封泥、竹木器、農畜產品、中草藥等，總數超過3000件，其中絕大部分被認定為國家一級文物。辛追夫人的棺材採用了四層棺木的形式，其中第三層是朱地彩繪漆棺，棺木內外均塗有朱漆，製作精細。棺內還放置了各種陪葬品，包括帛畫，其內容分為天上、人間、地下三部分，描繪了神話傳說和墓主人辛追的生活場景。
特別值得一提的是素紗襌衣，這是西漢時期紡織技術的傑出代表，重量僅為49克，摺疊後大小如火柴盒。這件衣服在出土時就被盜，後來小偷為了銷毀證據將其燒毀。博物館展出的素紗襌衣重量為48克，而現存的那件重量為49克，因此前者更為珍貴。
辛追夫人的屍身在墓中保存完好，未受腐敗，這得益於墓葬的密封性和棺內使用的防腐措施。為了保護這具重要的歷史遺體，專家們設定了恆溫0到4攝氏度、恆濕70%到80%的環境，並定期進行紫外燈照射消毒。