Le collezioni del Museo Vincenzo Vela rispecchiano le specificità della casa-museo di un uomo, Vincenzo Vela, che ha vissuto il suo tempo in prima persona, impegnato sia come artista che come patriota. Primeggia, tra le circa 5000 opere conservate, la sua gipsoteca, che sorprende per qualità e monumentalità, e che raccoglie i modelli originali in gesso di quasi tutte le sue opere scultoree.
Accanto ad essa si possono ammirare i bozzetti in terracotta e gesso, sorprendenti per finezza e compiutezza. Il lascito comprende inoltre un migliaio di disegni autografi dello scultore, oltre a una sorprendente raccolta di fotografie d'epoca. Queste ultime (circa un migliaio) costituiscono una tra le più antiche collezioni svizzere di fotografia .
Di Lorenzo Vela, notevole scultore animalier, è conservato un nucleo di opere in gesso e terracotta, soprattutto animali, e inoltre alcune figure allegoriche e di genere.
Di Spartaco Vela, pittore, figlio di Vincenzo e donatore della villa alla Confederazione sono presenti numerosi dipinti ad olio, oltre a schizzi preparatori, e di Accademia.
I tre artisti Vela collezionarono a loro volta pittura coeva, seguendo ognuno un gusto personale, e approfittando delle rispettive amicizie con colleghi e amici d'Accademia. I tre nuclei, confluiti nella quadreria del Museo Vincenzo Vela, costituiscono pertanto la più ampia collezione di pittura dell'Ottocento lombardo e piemontese di proprietà della Confederazione elvetica.
La biblioteca di famiglia comprende oltre 1500 volumi, e costituisce un interessante punto di partenza per lo studio del processo creativo di molti monumenti di Vincenzo Vela.