Η Συλλογή λιθίνων του Α.Μ.Θ. αποτελείται από γλυπτά έργα και αρχιτεκτονικά μέλη, τα οποία προέρχονται από παραδόσεις, κατασχέσεις και κυρίως ανασκαφικές έρευνες που διενεργήθηκαν στην πόλη της Θεσσαλονίκης και την ευρύτερη περιοχή της, όπως και σε άλλες αρχαιολογικές θέσεις της Μακεδονίας. Τα έργα αυτά, που χρονολογούνται από τον ύστερο 6ο αι. π.Χ. έως τα πρώιμα παλαιοχριστιανικά χρόνια, αποτελούν δείγματα παραγωγής κυρίως των τοπικών εργαστηρίων γλυπτικής, καθώς και Αθηναίων καλλιτεχνών, ενώ πολλά από αυτά αποτελούν εισαγωγές από την Αττική και δημιουργίες άλλων καλλιτεχνικών  εργαστηρίων του βόρειου ελλαδικού χώρου. Πρόκειται για λατρευτικά αγάλματα και αναθηματικά ανάγλυφα σε ιερά των κύριων θεών που λατρεύονται σε ιερά, με σημαντικότερο εκείνο των Αιγυπτίων θεών, που ιδρύθηκε στην ελληνιστική εποχή στη Θεσσαλονίκη, ενώ σημαντικός είναι επίσης ο αριθμός των αυτοκρατορικών πορτρέτων και εικονιστικών ανδριάντων, που συσχετίζονται με την άσκηση της αυτοκρατορικής λατρείας κατά τη ρωμαϊκή εποχή. Εκπροσωπούνται ακόμη εντυπωσιακά δείγματα της γλυπτής διακόσμησης δημοσίων κτηρίων και του ανακτορικού συγκροτήματος του Γαλερίου. Η ακμή της τοπικής κοινωνίας αποδεικνύεται από ένα σύνολο ιδιωτικών εικονιστικών προτομών και ταφικών αναγλύφων. Μεγάλο τμήμα της συλλογής έχει δημοσιευτεί σε τρεις τόμους, με ευθύνη και επιμέλεια καθηγητών αρχαιολογίας της Φιλοσοφικής Σχολής του ΑΠΘ και τη σύμπραξη τελευταία και αρχαιολόγων της Αρχαιολογικής Υπηρεσίας του ΥΠΠΟΤ (Έκδοση του Μορφωτικού Ιδρύματος της Εθνικής Τραπέζης).
Ένα αξιόλογο τμήμα αποτελεί η Συλλογή με αρχαιότητες από διάφορες περιοχές της Θράκης, την οποία συγκρότησε ο Θρακικός Φιλεκπαιδευτικός Σύλλογος της Ραιδεστού (έτος ίδρυσης 1871) και μετέφεραν στη Θεσσαλονίκη ως κειμήλια στη διάρκεια των βαλκανικών πολέμων οι πρόσφυγες της Ανατολικής Θράκης το 1920.  
Πλούσια είναι επίσης και η επιγραφική συλλογή, μέρος της οποίας δημοσιεύτηκε στη σειρά των Inscriptiones Greacae. Από τα κείμενα αντλούμε πληροφορίες σχετικά με την υιοθέτηση της κοινής ελληνιστικής γλώσσας από τον τοπικό πληθυσμό, την πολιτειακή οργάνωση του Μακεδονικού βασιλείου, τις συνθήκες συμμαχίας, τα ψηφίσματα, τις λατρευτικές πρακτικές, τους κοινωνικούς θεσμούς, τις εμπορικές πράξεις και τις ευεργεσίες πλούσιων πολιτών στα ιερά και τις πόλεις.
Κύριο τμήμα της μικροτεχνίας στο ΑΜΘ αποτελούν τα γυάλινα κοσμήματα, τα πολυτελή αγγεία και τα επιτραπέζια παιγνίδια, που προέρχονται κατά κύριο λόγο από ανασκαφές νεκροταφείων, δημοσίων κτηρίων και ιδιωτικών κατοικιών και επαύλεων, από τα τέλη του 6ου αι. π.Χ. μέχρι την ύστερη αρχαιότητα. Η κατασκευή τους προϋποθέτει γνώση και εφαρμογή σύνθετων τεχνικών και η χρήση τους δείγμα της υψηλής αισθητικής και του πλούτου των τοπικών κοινωνιών. Περιοδική έκθεση με τίτλο: Γυάλινος Κόσμος, που συνοδεύτηκε και από την έκδοση σχετικού καταλόγου, διοργανώθηκε στο ΑΜΘ το 2010.