Hutnictví železa zahrnuje výrobu surového železa, jeho zkujňování a výrobu hutních polotovarů válcováním, tažením, protlačováním atd. Sbírka dosti rovnoměrně pokrývá celý vývoj oboru od nejstarších dob až do současnosti a obsahuje řadu pozoruhodných exponátů. Vzhledem k rozměrům skutečných hutních výrobních agregátů jde většinou o modely. Nejstarší doba produkce svářkového železa je doložena mj. originální výhňovou pecí z 12. století, vyjmutou z terénu a řadou modelů různých vývojových stadií prehistorických pecí. Éra feudálního železářství je dokumentována modely dřevouhelných redukčních pecí i zkujňovacích výhní a hamrů, i celých železářských provozů, z nichž si zaslouží zvláštní pozornost Novojáchymovské železárny vystavěné začátkem 19. století a proslulé svým stavebním a technickým řešením. Rovněž průmyslová revoluce a následující období až do současnosti jsou dobře doloženy, převážně opět modely výrobního zařízení hutních závodů i jednotlivých agregátů (vysoké pece, konvertory, Siemens-martinské pece, elektrické pece, válcovací stolice atd.). Dominuje originální strojní kovací kladivo vodního hamru, představující historickou železářskou technologii předchozích staletí.
Hutnictví neželezných kovů je jednou z nejstarších výrobních znalostí, které si člověk osvojil; je o mnoho starší, než hutnictví železa. Dokumentace k výrobě, zpracování a zkoušení (prubířství) zlata a stříbra je soustředěna ve fondu geologie a mineralogie. Sbírka hutnictví neželezných kovů není příliš rozsáhlá, ani významná. Je v ní částečně dokumentována výroba a zpracování olova, antimonu, hliníku, zinku, cínu, mědi, niklu a některých jejich slitin. Základem sbírky jsou neželezné kovy ve formě kolekcí surovin a polotovarů po tváření a výrobků ve formě tyčí, pásů a profilů. Z technologických zařízení je zajímavý model Pattisonovy pece na oddělování olova od ostatních kovů. Hlavní částí sbírky jsou odlitky z hliníkových slitin pro letecký a automobilový průmysl. Historicky cenný je lékárenský bronzový moždíř z roku 1689. Z vývojového hlediska pozoruhodné jsou originál i dokonalý kovový model tlakového licího stroje pro odlévání předmětů z barevných kovů. Byly vyrobeny podle patentů Ing. Polaka, který se svými vynálezy i vlastní výrobní činností a exportem licích strojů ve 20. a 30. letech velmi zasloužil o rozšíření této dnes běžné technologie do celého světa.
Strojírenská metalurgie zahrnuje zpracování železa ve strojírenských závodech odléváním a tvářením. Slévárenská sbírka soustřeďuje převážně artefakty dokumentující technologický vývoj oboru. Obsahuje ocelové i litinové odlitky, slévárenské nářadí, modely, formy a jejich součásti, slévárenské pece a zařízení sléváren. Jejich prostřednictvím jsou zachyceny technologie lití do pískových forem, lití na vytavitelný model, do skořepinových forem a další výrobní postupy, v časovém rozmezí od 18. století do současnosti. Historický slévárenský provoz je dokumentován velkým modelem slévárny získaným do sbírek muzea již v roce 1914. Umělecké slévárenství je zařazeno pod heslem Umělecká litina. Sbírka oboru tváření obsahuje převážně zápustkové výkovky z 1. a 2. poloviny 20. století. V řadě případů je zachycen celý technologický postup od vstupního polotovaru přes jednotlivé mezistupně až po hotový výrobek. Jde např. o nářadí a součásti automobilního a leteckého průmyslu. Strojní zařízení je dokumentováno precisními modely kovacích bucharů a lisů, zhotovenými a používanými k výuce na pražské polytechnice v 19. století, i dokonalými modely nejnovějších kovacích strojů firmy ŽĎAS ze 70. a 80. let 20. století. Nástroje a produkty ručního kovářství jsou zařazeny v části Kovářské a zámečnické řemeslo.
Sbírka umělecké litiny vznikala v NTM od počátku jeho založení v r. 1908. Základem sbírky, obsahující více než 700 inventárních čísel, se staly kolekce výrobků z železáren v Komárově a Blansku darované muzeu na konci 20. let tohoto století. Postupně byly získány i odlitky dalších českých a moravských sléváren (Nový Jáchymov, Klabava, Mariánské údolí u Olomouce aj.). Sbírka dokumentuje úroveň uměleckého slévárenství železa v průběhu sta let od počátku 19. století až do 30. let 20. století, vývoj technologie a proměny dobového vkusu měšťanské společnosti. Je členěna do skupin předmětů stejného charakteru a určení. Jsou to : krbové desky a kamna, reliéfy, plakety, medailony, medaile, plastiky, dekorativní a užitkové předměty (lampy, svícny, rámečky, kalamáře, dózy, schránky, vázy, talíře, podnosy), šperky, vysoce ceněné a srovnatelné svojí úrovní s výrobky proslulých pruských sléváren, litina stavební, funerální, kuchyňská výbava (formy na pečení, žehličky, hmoždíře), předměty se vztahem k technologii výroby (formy, modely). Nejstarším exponátem, který je zároveň ukázkou počátků uměleckého ztvárnění litinových výrobků, je kamnová deska s vyobrazením podobenství o boháči a chudém Lazarovi z 2. pol. 16. století podle hessenského modeléra Phillipa Soldana. K výtvarně nejhodnotnějším a technologicky nejvyspělejším patří ve sbírce výrobky z 1. pol.19. století pocházející z železáren hrabat Vrbnů z Hořovic (dnes železárny v Komárově), na kterých lze nejlépe sledovat prolínání domácích a cizích (zvl. pruských) předloh i počátky moderního průmyslového designu.
Sbírka kovářského a
zámečnického řemesla soustřeďuje nástroje a pomůcky používané při
tradičním rukodělném zpracování železa a také výrobky, které
z této produkce po staletí vznikaly. V kovářské sbírce jsou
obsáhlé kolekce univerzálního i specializovaného nářadí
používaného při všech pracovních činnostech. Kovářské nástroje a
pomůcky se po staletí neměnily a tak sbírka dobře dokumentuje historický
vývoj. Některé její datované kusy sahají do 17. století. Součástí je
i soubor umělecky zpracovaných mříží. Zámečnická sbírka
soustřeďuje jen výrobky (asi 700 kusů), představované nábytkovým a
dveřním kováním a především zámky a klíči v širokém časovém
rozpětí od gotických artefaktů z 15. století až do současnosti. Mezi
běžnými výrobky jsou i mistrovská díla představující jednotu
rukodělné dovednosti, tvůrčího konstrukčního myšlení a slohových
vlivů.