Dział Fajansu został utworzony w 1973 r. w wyniku połączenia w jeden zbiór zabytków fajansu przedwojennego oraz współczesnego gromadzonych do tego czasu w Dziale Etnograficznym (ok. 2500) oraz w Dziale Sztuki (ok.120). Obecnie zbiory działu liczą ok. 15000 eksponatów, które dzielą się na dwie podstawowe kolekcje: fajansu zabytkowego i fajansu współczesnego.

W kolekcji fajansu zabytkowego, najliczniejszą grupę stanowią wyroby fabryk włocławskich: Fabryki Fajansu Teichfelda i Asterbluma, Fabryki Fajansu L. Czamańskiego, Fabryki Fajansu „Keramos”, Fabryki Fajansu Braci Cohn oraz fajansu z okresu II wojny światowej . Dokumentują one wszystkie okresy produkcji, jej bogaty asortyment form i różnorodność technik zdobienia (stalodruk, kalkomania, szablon, ręczne malowanie, ornament plastyczny).

Na zbiory ceramiki przedwojennej składają się także wyroby ceramiki polskiej (ok.1000) oraz ceramiki obcej (ok 100 ). Włocławskie wytwórnie reprezentuje także kolekcja sztucznego marmuru powstała w latach 1923-1939 w fabryce „Lawinit. Krupke i Perlicz Włocławek”.

Trzon kolekcji fajansu współczesnego, liczącej ok. 11000 eksponatów, stanowi fajans włocławski i kolski o dekoracji autorskiej, pochodzący z konkursów organizowanych od 1948 do 1991 r. Ręcznie malowane dekoracje o tradycyjnych motywach świadczą o procesie rozwoju zdobnictwa współczesnego i są przykładem możliwości artystycznych poszczególnych malarek.

Osobną grupę w kolekcji, o dużej wartości poznawczej, stanowią eksponaty wzorcowni fabrycznej powstałe głównie w latach 1952-1965 obrazujące nowoczesne wówczas formy i dekoracje wdrożone do produkcji.

Ponadto Dział Fajansu gromadzi archiwalia dotyczące historii oraz funkcjonowania włocławskich fabryk: fotografie oraz projekty form i dekoracji (przedwojenne i współczesne).