Der historisch gewachsene Kunstbesitz der Akademie mit seinen über 2000 Kunstgegenständen ist der bedeutendste Bestandteil der Abteilung Sammlungen. Dieser durch Schenkung, testamentarische Verfügung und Ankauf in den Besitz der Akademie gelangte Bestand, für den bereits im 19. Jahrhundert ein Verzeichnis angelegt wurde, gliedert sich in Malerei und Grafik (1954 Kunstwerke), Plastik (628 Kunstobjekte, darunter Porträtbüsten, Medaillen, Plaketten und Gedenkmünzen) sowie Kunsthandwerk (28 Objekte). Der Kunstbesitz ist zum größten Teil in einer Datenbank elektronisch erschlossen.
In der Gruppe Gelehrtengemälde ist ein reichliches Drittel der Kunstwerke in der Zeit von 1700 bis 1945 entstanden. Zu ihren Kostbarkeiten gehören neben dem bereits erwähnten Leibniz-Gemälde u. a. die Bildnisse des Akademiepräsidenten Pierre Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759) und der Akademiemitglieder Alexander von Humboldt (von Emma Gaggiotti-Richards), Karl Friedrich Gauß (von Christian Albrecht Jensen), Hermann von Helmholtz (von Hans Schadow) und Ulrich von Wilamowitz-Moellendorff (von Reinhold Lepsius). Allerdings ist die Überlieferungslage unter den Porträtgemälden nicht so, dass man von einem nahezu lückenlosen Bestand an Porträtgemälden auch nur der bedeutendsten Akademiemitglieder sprechen könnte. Daher vergab die Leitung der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin in den Jahren 1952-1953 Aufträge an verschiedene Künstler (Bruno Bade, Bert Heller, Carlo Mense, Adolf Schorling), von den bedeutendsten Mitgliedern der Akademie Bildnisse nach alten Vorlagen anzufertigen. Auf diese Weise entstanden als gelungene Auftragswerke die Ölgemälde Max Planck von H. Hensel und Johannes Stroux, des ersten Präsidenten der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin, von B. Heller.
Unter den Plastiken, dazu gehören Porträtbüsten und Medaillen, finden sich besonders wertvolle Objekte. Dazu gehört zweifellos die von Friedrich II. in Auftrag gegebene Voltaire-Büste aus weißem Marmor, die der Pariser Bildhauer Jean Antoine Houdon im Jahr 1778 schuf. Drei Jahre später schenkte sie der Preußenkönig der Akademie der Wissenschaften, die sie in ihrem Sitzungssaal aufstellte. Weitere Kostbarkeiten der Porträtbüstensammlung sind die Marmorbüste Alexander von Humboldts (1850) von Christian Daniel Rauch, die Büste des Akademiekurators Graf Ewald von Hertzberg (1804) von Johann Gottfried Schadow, die Porträtbüsten der Brüder Jacob und Wilhelm Grimm (1868, 1869) von Eduard Luerssen, die Bronzestatue Max Plancks (1949) von Bernhard Heiliger und die Bronzebüste Albert Einsteins (1981) von Heinrich Drake. Die Planck-Büste (1939) von Walther Wolff wurde der Deutschen Akademie der Wissenschaften zu Berlin von der Max-Planck-Gesellschaft anlässlich der Feierlichkeiten zum 100. Geburtstag des großen Physikers im Jahre 1958 übergeben. Die Helmholtz-Büste (1891) von Adolf von Hildebrand ist ein Geschenk von Ellen von Siemens, der Tochter Hermann von Helmholtz, an die Akademie aus dem Jahre 1922. Die umfangreiche Medaillensammlung (515 Medaillen) verdankt ihr Entstehen dem Brauch von Akademien, bedeutende wissenschaftliche Leistungen durch Verleihung von Medaillen zu würdigen sowie bei wichtigen Jubiläen durch Gedenkprägungen an herausragende Wissenschaftler und wissenschaftliche Ereignisse zu erinnern. Unter den Kostbarkeiten der Medaillensammlung nehmen die als akademische Auszeichnungen seit 1892 bis heute von der Akademie verliehene Helmholtz-Medaille und die seit 1907 verliehene Leibniz-Medaille einen besonderen Platz ein. In der grafischen Sammlung sind die Porträtgrafiken von Wissenschaftlern bedeutsam. Die hier aufgelisteten Porträtgrafiken wurden vom Archiv angekauft oder sind als Geschenk in den Besitz der Abteilung Sammlungen gelangt. Es findet sich hier eine repräsentative Auswahl an Porträtgrafiken. Eine vollständige, informative und teilweise bildliche Darstellung aller unserer Porträtgrafiken können Sie auf den Internetseiten des Archivs unter dem Link: online Findbücher - Abteilung Sammlungen - Porträtgrafiken einsehen. Sie machen etwa ein Drittel des Bestandes aus. Zahlreich sind auch Grafiken zu Themen aus Wissenschaft und Technik (274 Blätter). Zum Grafikbestand gehören ferner 37 Grafikmappen mit insgesamt 392 Grafiken, die zum Teil durch die Akademie bzw. deren Institute als Auftragswerke entstanden sind. So ist die Grafikmappe "Erschlossene Formen" von 1974 aus dem Auftrag mehrerer naturwissenschaftlicher Institute an verschiedene Künstler hervorgegangen. Anlässlich des 100. Geburtstages von Albert Einstein gab die Akademieleitung 1979 die Grafikmappe "Raum und Zeit" heraus.