De meer dan 500 objecten uit de collectie Panorama Mesdag die in het Geheugen te zien zijn, vallen onder te verdelen in drie categorieën: schilderijen, tekeningen en fotografie.

Schilderijen  
Naast het absolute kernstuk van de collectie, het panorama, bezit Panorama Mesdag een collectie schilderijen. Dit zijn voornamelijk werken van Hendrik Willem Mesdag en Sientje Mesdag-van Houten.
Mesdag was één van de leidende figuren van de Haagse School en schilderde net als zijn kunstbroeders realistische Hollandse natuurgezichten. Panorama Mesdag heeft in de collectie relatief veel vroege werken, uit de periode voor Mesdag zich ging toeleggen op het schilderen van zeegezichten en het vissersleven in Scheveningen. Zijn vrouw schilderde vooral stillevens en landschappen.

Tekeningen
Panorama Mesdag bezit ook een ruime collectie werken op papier van het echtpaar Mesdag: aquarellen, tekeningen en talloze schetsen, al dan niet in schetsboekjes. Het echtpaar schetste heel veel: bomen, boerderijen, wolkenluchten, zonsondergangen, zeegezichten, boten, figuurstudies en observaties van de wereld om hen heen. Soms waren de schetsen voorzien van aantekeningen voor latere uitwerking in schilderijen. Sientje Mesdag-van Houten werkte vaak in de schetsboeken van haar man en omgekeerd. In tekenstijl is het werk van het echtpaar soms moeilijk te onderscheiden.

Fotografie
De bescheiden collectie fotografie omvat portretten van Mesdag en van familie, kennissen en bevriende kunstenaars. Ook zijn er enkele foto’s van belangrijke gebeurtenissen en albums met onder andere foto’s van het woonhuis aan de Laan van Meerdervoort en van Panorama Mesdag. Daarnaast zijn er foto’s van Scheveningen en van het uitzicht vanaf het Seinpostduin, die ongetwijfeld gebruikt zijn bij het schilderen van het panorama en andere werken.