Die Modesammlung des Wien Museums zählt zu den umfangreichsten Kostümsammlungen Europas mit einem Bestand von über 20.000 Exponaten. Der Schwerpunkt der Sammlung liegt in der Damenbekleidung des 19. und 20. Jahrhunderts, insbesondere finden sich hier Gesellschafts-, Abend- und Ballkleider. Um eine kontinuierliche Entwicklung der Kostümgeschichte anhand von Originalen zeigen zu können, wird die Sammlung laufend erweitert.
Zur Modesammlung gehört eine ständig wachsende, öffentlich zugängliche Bibliothek mit mehr als 12.000 Bänden zum Thema Mode, Kunst- und Kulturgeschichte. Hier sind auch Fotos, Modejournale von 1786 bis heute und etwa 3.000 Modekupferstiche aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu finden.