Zadaniem utworzonego w 1979 roku Muzeum Techniki Włókienniczej było gromadzenie zabytków związanych z bielsko-bialskim ośrodkiem przemysłu wełnianego – tego rodzaju eksponaty tworzą też w zbiorach Starej Fabryki największą grupę. Są pośród nich przede wszystkim różnego rodzaju maszyny i urządzenia stosowane w przędzalnictwie, tkactwie oraz wykończalnictwie, a także służące do produkcji kapeluszy. Uzupełniają je urządzenia laboratoryjne, klocki i wałki do drukowania tkanin, prospekty i papiery firmowe oraz bogata kolekcja próbek materiałów miejscowych fabryk. Muzeum szybko rozpoczęło przyjmowanie do swoich zbiorów także przedmiotów związanych z innymi działami szeroko rozumianej techniki, obecnie zaprzestano jednak ich gromadzenia i eksponowania z uwagi na brak miejsca oraz ukierunkowanie instytucji na dokumentowanie historii bielskiego przemysłu. Do zamkniętych i nie poszerzanych już kolekcji należą m.in. maszyny dziewiarskie, pokaźna kolekcja sprzętów gospodarstwa domowego (w tym żelazek do prasowania), ponad sto radioodbiorników, liczne telewizory, gramofony i magnetofony, płyty gramofonowe, maszyny do szycia, pisania i liczenia, a także sprzęt sportowy, głównie narciarski. Jest też nieco eksponatów związanych z pożarnictwem oraz kolekcja elektrotechniczna, przejęta w całości od osoby prywatnej: zabytkowe oprawki na żarówki, bezpieczniki, izolatory, gniazdka, wyłączniki i żarówki. Muzeum dysponuje biblioteką fachową, m.in. z wydawnictwami dotyczącymi techniki włókienniczej z XIX i XX wieku oraz „Rocznikami Polskiego Przemysłu i Handlu” z 1934 i 1938 roku. Można z niej skorzystać na miejscu po wcześniejszym uzgodnieniu terminu.