В настоящее время дом-музей академика И.М. Виноградова располагает уникальной коллекцией мемориальных предметов музейного значения. Их насчитывается около шести тысяч.

В мемориальный фонд вошли личные вещи и документы ученого различных периодов его жизни, отечественные и зарубежные награды, часть домашней библиотеки, отдельные издания научных трудов И. М. Виноградова, подарки к юбилеям, предметы и документы, характеризующие его увлечения.