Збирка Музеја Срема поседује велику и непроцењиву колекцију икона које су припадале фрушкогорским и парохијским црквама Сремске епархије. Од најстарије иконе, која је датована у 17. век па до прве деценије 20. века када су настале иконе Уроша Предића и Стефана Алексића, збирку чине иконе, престоне и целивајуће, Рафаила Милорадовића, Станоја Поповића, Теодора Стефановића Гологлавца, Теодора Крачуна, Григорија Давидовића Опшића, Јанка Халкозовића, Василија Романовича, Кузмана Коларића, Василија Остојића, Арсенија Теодоровича, Стефана Суботића, Матеја Петровића, Јована Иванића, Петра Чортановића, као и бројне иконе настале у грчким и руским радионицама.
Други сегмент збирке уметничког одељења чине експонати везани за грађанску културу 19. века. Ту су заступљени предмети примењене уметности (намештај, стакло и др.) и портрети уважених грађана (племића, црквених великодостојника, трговаца, властелина). Издваја се по значају портрет Ћире пл. Милекића, првог митровачког градоначелника, рад С. Алексића.
Трећи део збирке је савремена уметност 20. века коју чине углавном уметничке слике. Поред њих заступљени су и цртежи, графика, скулптуре и др. Посебно се издвајају уметничке слике Милана Коњовића, те графике Миливоја Николајевића и Славка Воркапића.
